Funktion und Struktur spannungsgesteuerter Natriumkanäle
Da spannungsgesteuerte Natriumkanäle Aktionspotentiale auslösen können, sind sie wesentlich für die Erregbarkeit von Neuronen verantwortlich. Wir untersuchen diese Kanäle und seine physiologische Struktur-Funktionsbeziehung als Monomer und als Dimere.
Basierend auf kürzlich publizierten CryoEM Strukturen analysieren wir die Schalteigenschaften und veränderte Pharmakologie von Natriumkanal-Mutationen im Rahmen sowohl von Herz-Rhythmusstörungen, Medikamenten-Nebenwirkungen, entzündlichen Neuropathien (u.a. der Small-Fiber-Neuropathie), Schmerzsyndromen, als auch von komplexen Erkrankungen wie z.B. der Schizophrenie oder Autismus, da diese mit pathologischen Varianten bzw. Regulationen des Kanals einhergehen können.
Periphere Neurone beinhalten eine Vielzahl von verschiedenen Untertypen von Natriumkanälen. Deren Rolle in verschiedenen sensorischen Qualitäten untersuchen wir auch innerhalb des Graduiertenkollegs MultiSenses-MultiScales.
Schematische Darstellung der Öffnung des Natriumkanals
Der spannungsgesteuerte Natriumkanal Nav1.7 ist wesentlich an der Wahrnehmung schmerzhafter Reize durch periphere Neuronen beteiligt. Mutationen dieses Kanals können zu Schmerzsyndromen, wie beispielsweise der Erythromelalgie, führen. Die Erythromelalgie Mutation Q875E erzeugt eine Salzbrücke innerhalb des Kanalmoleküls, die den Spannungsensor der Domäne I in der aktivierten Position stabilisiert (hier durch Magneten metaphorisch veranschaulicht). So bewirkt die Q875E Mutation wahrscheinlich Übererregbarkeit und Schmerzen. Diese Wechselwirkung zwischen zwei Kanaldomänen ist vermutlich die strukturelle Basis für einen neuen Mechanismus, der dieser Schmerzstörung zugrunde liegt. Weitere Informationen zu dieser Arbeit finden Sie hier und eine graphische Aufarbeitung unserer Daten finden Sie hier.
