Natriumkanäle dimerisieren

Natriumkanäle sind große Membranproteine, die für die neuronale Aktivität unerlässlich sind und Mutationen im Subtyp Nav1.7 können zu Schmerzen führen. Aufgrund seiner Größe wurde bisher angenommen, dass der Kanal als Monomer in der Zellmembran vorliegt. In der Studie mit dem Titel "Uncoupling sodium channel dimers restores the phenotype of a pain-linked Na _v 1.7 channel mutation" des Instituts für Physiologie an der Uniklinik RWTH Aachen konnten die Forschenden zeigen, dass der Kanal als Dimer vorliegt und mit einem weiteren Kanalmolekül vergesellschaftet ist.

Indem die Forscherinnen und Forscher eine schmerzassoziierte Mutation mit Patch-Clamp und 3D-Computermodelling genauer untersucht haben, konnten sie Erkenntnisse über den Inaktivierungsmechanismus der Natriumkanäle gewinnen: Die Daten legen nahe, dass dieser nicht über den sogenannten „Ball-and-Chain“-Mechanismus stattfindet, sondern allosterisch durch Bindung des Inaktivierungspartikels seitlich an die Pore ausgelöst wird.
Beide Erkenntnisse erweitern das strukturelle Wissen über die Funktion des Natriumkanals wesentlich und bisherige Annahmen über die molekulare Dynamik des Kanalproteins müssen korrigiert und erweitert werden.
Die Veröffentlichung der Studie erfolgte im Rahmen der medizinischen Promotion von Annika Rühlmann in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. med. Angelika Lampert. Weitere Beteiligte waren Univ.-Prof. Dr. med. Günther Schmalzing, Priv.-Doz. Dr. med. Ralf Hausmann und Junior.-Prof. Dr. Jan-Philipp Machtens vom Institut für Klinische Pharmakologie an der Uniklinik RWTH Aachen.