Göttinger Forscher klonieren ersten Kaliumkanal aus einem Virus
(pug) Die Göttinger Forscher Dr. Gerhard Thiel (Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften, Abteilung Biophysik) und Dr. Barbara Ebert (jetzt: Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin/Hamburg) haben in Zusammenar-beit mit der Universität von Nebraska und der Universität Mailand einen neuar-tigen Kaliumkanal charakterisiert.
Lange Zeit wurde angenommen, dass nur höhere Lebewesen (Eukaryoten) Kali-umkanäle besitzen. Kaliumkanäle sind Transportproteine, die sich durch eine besondere Architektur auszeichnen und mit hoher Geschwindigkeit Kalium über eine Membran transportieren. Bei Säugern sind sie z.B. bei der Reizleitung in Nerven, für die Muskelfunktion und als Herzschrittmacherkanäle von Bedeu-tung. Spezifische Hemmstoffe für Kaliumkanäle werden daher auch als Herz-medikamente eingesetzt. Erst vor einigen Jahren wurde entdeckt, dass auch Bakterien - bei denen eigentlich ein anderer Typ von Kaliumtransportern ver-breitet ist - Kanäle des eukaryotischen Typs besitzen können. Nun ist überra-schend ein Kaliumkanal-Gen in einem Virus gefunden worden. In einem inter-nationalen Projekt charakterisierten Thiel und Ebert zusammen mit italienischen und amerikanischen Kollegen einen ungewöhnlich kleinen Kaliumkanal, der im Genom eines Algenvirus codiert ist. Der Viruskanal besteht lediglich aus der Kalium-selektiven Pore und zwei Domänen, die das Protein in der Membran verankern. Diese drei Bereiche sind das "Herzstück" jedes Kaliumkanalproteins. Es fehlen jedoch Bereiche, die bei anderen Kaliumkanalproteinen für die Zu-sammensetzung des Kanals und die Kontrolle des Kaliumtransports zuständig sind. In Experimenten an Eizellen des Krallenfrosches Xenopus laevis konnten die Forscher jedoch zeigen, dass die Minimalausstattung des Viruskanals für seine korrekte Funktion ausreichend ist. Damit wäre der Mini-Kanal ein beson-ders geeignetes Modell zur Erforschung der grundlegenden Mechanismen des Kaliumtransports. Versuche mit spezifischen Hemmstoffen zeigen außerdem, dass der Virus den Kaliumkanal für seine Vermehrung benötigt. Ob der Kalium-kanal Teil einer neuen Strategie ist, mit dem der Virus seine Wirtszelle beeinflußt, oder ob der Kaliumkanal das Viruspartikel außerhalb seiner Wirts-zelle stabilisiert, wird derzeit untersucht.
Nach Ansicht der Göttinger Forscher sind die Ergebnisse ihrer Arbeit von weit-reichender Bedeutung. Kaliumkanäle haben im menschlichen Organismus wichtige Aufgaben. Das Verständnis ihrer Physiologie ist u.a. auch für die Me-dikamentenentwicklung von Bedeutung.
Weitere Informationen:
Dr. Gerhard Thiel
Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften
Abteilung Biophysik für Pflanzen
gthiel@gwdgvms.de
Tel.: + Fax.: 0551/39-7838
Dr. Barbara Ebert
Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin
BarbaraEbert@bni.uni-hamburg.de
Tel.: 040/42818-525
Fax.: 040/42818-400
