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Titelaufnahme

Titel
Retinal L-type calcium channels: Biophysical characteristics of Cav1.4 mutations associated with congenital night blindness type 2 and Cav1.3 activity in the mouse retina
Weitere Titel
Retinale L-Typ Calciumkanäle: Biophysikalische Eigenschaften von CSNB2-assoziierten Cav1.4-Mutationen und neuronale Aktivität in Cav1.3-KO Mausretina
Verfasser / VerfasserinBurtscher, Verena
GutachterKoschak, Alexandra
Erschienen2018
Umfang104 Seiten
HochschulschriftMedizinische Universität Wien, Diss., 2018
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüft
Datum der AbgabeOktober 2018
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)L-Type Calciumkanäle / Cav1.4 / Cav1.3 / Angeborene stationäre Nachtblindheit Typ 2 / CSNB2 / Retina / Spannungsklemme / Multi-Elektroden Array
Schlagwörter (EN)L-type calcium channels / Cav1.4 / Cav1.3 / Congenital stationary night blindness type 2 / CSNB2 / Retina / whole-cell voltage clamp / multi-electrode array
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-19346 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Retinal L-type calcium channels: Biophysical characteristics of Cav1.4 mutations associated with congenital night blindness type 2 and Cav1.3 activity in the mouse retina [13.35 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

L-Typ-Kalziumkanäle sind spannungsabhängige Kalziumkanäle. Sie umfassen vier Untergruppen (Cav1.1-1.4), die alle in der Netzhaut exprimiert werden. Cav1.4-Kanäle kommen in speziellen Strukturen, den ‚Ribbon-Synapsen‘, in Photorezeptorzellen und Bipolar Zellen vor. Dort vermitteln sie die Kalzium-mediierte-Glutamat-Freisetzung. Der Neurotransmitter Glutamat wir dadurch aus der Zelle freigesetzt und kann an postsynaptisch ionotropen und metabotropen Glutamatrezepto-ren binden.

Cav1.4-Kanäle bestehen aus drei Untereinheiten, der 1-Untereinheit, die die Pore formt, und den Hilfsuntereinheiten 2-4 und 2. Mutationen im Gen, das für die 1-Untereinheit kodiert, sind mit visuellen Krankheiten verbunden, wie z. B. kongenitale stationäre Nachtblindheit Typ 2.

In dieser Arbeit präsentiere ich die Analyse von drei mutierten Cav1.4 Kalziumkanälen. Zwei dieser Mutanten (Cav1.4-LP, Cav1.4-GV) zeigen einen Funktionsverlust, aufgrund einer Punktmutation auf. Beide zeigten ein reduziertes Expressionsniveau, während ihre Öffnungs-und Schließeigen-schaften unverändert blieben. Die Cav1.4-RX-Mutante hingegen führte zu einem scheinbaren Funktionsgewinn, der durch die Verschiebung der Kanalaktivierung- und inaktivierung zustande kam. Außerdem, zeigte Cav1.4-RX eine kalziumabhängige Inaktivierung, die aufgrund einer C-terminalen Trunkierung zum Verlust des C-terminalen Modulators führte. Durch Co-Expression eines C-terminalen Peptides, das die Funktion des C-terminalen Modulator übernahm, konnten die elektrophysikalischen Eigenschafen von Cav1.4 Wildtyp wieder hergestellt werden.

Zusammenfassung (Englisch)

All four members of the L-type calcium channel family are expressed in the retina. Among them, Cav1.4 is the predominant isoform that mediates retinal signal transduction. Cav1.4 channels are present at ribbon synapses of photoreceptor and most likely also bipolar cells. There, they mediate a robust calcium influx in a voltage-dependent manner, giving rise to a long-lasting glutamate re-lease. The released glutamate binds postsynaptically to ionotropic or metabotropic glutamate re-ceptors, thereby initiating downstream signalling.

In the retina, Cav1.4 channels form a functional complex composed of 1, the pore forming subunit and the auxiliary subunits 2-4 and 2. Mutations in the 1 subunit-encoding gene, CACNA1F, are linked to visual diseases, such as Congenital Stationary night blindness type 2.

Here, I present the analysis of three mutant channels. Two mutants (Cav1.4-LP, Cav1.4-GV) dis-played loss-of function, because of a single point mutation. They showed a reduced expression level, while their gating properties had remained unchanged. The truncation mutant Cav1.4-RX showed an apparent gain-of function, which was based on a hyperpolarizing shift in the activation and inactivation of the channel. Moreover, Cav1.4-RX exhibited calcium-dependent inactivation, which is absent in the wild-type channel. The underlying cause for these changes was a C-terminal truncation upon insertion of a stop codon. This was restored by co-expression of a C-terminal pep-tide.

In addition, I examined the function of Cav1.3 channels in the retina by utilising multi-electrode array recordings. Preliminary data suggest that Cav1.3 does not contribute to retinal signal transduc-tion.

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