VL 14 Neuronale Signalleitung III Ionenkanäle II

Question 1

Über welche Kanäle wird die Sensorik von Licht und Geruch vermittelt?

Answer 1

Über GPCRs und nachfolgende CNG-Kationenkanäle

Question 2

Wofür steht CNG? (Ionenkanäle)

Answer 2

Cyclic nucleotide gating

Question 3

Wie sind CNGs (Cyclic nucleotide gating) aufgebaut?

Answer 3

Heterotetramere
-> Alpha und Beta Untereinheiten

Question 4

Wie ist eine Untereinheit alpha oder beta des Heterotetrameren CNG (Cyclic nucleotide gating) aufgebaut?

Answer 4

Ähnlich wie Kaliumkanäle: 6 Segmente

4x6 Domänen ergeben einen CNG

Question 5

Wie erfolgt die Wahrnehmung von Gerüchen über den Odorant Rezeptor?

Answer 5

1. Aktivierung über GPCR
2. Adenylatcyclase bildet cAMP
3. cAMP öffnet CNG (Cyclic nucleotide gating)
4. Natrium und Calcium Einstrom
5. Verändertes Potential öffnet Chloridkanäle

(Chloridkanäle wirkt etwas komisch, aber es handelt sich hier nicht um eine Nervenzelle und deshalb sind die Chloridkonzentrationen anders. Deshalb wirkt es hier erregend und nicht inhibitorisch)

Question 6

Wie sind epitheliale Natriumkanäle aufgebaut?

Answer 6

Trimere
-> Jeweils 2 Alpha / 2 Beta / 2 Gamma (Transmembranbereiche)
Beachte die großen extrazellulären Bereiche

Question 7

Wofür steht ENaC?
Durch was können diese moduliert werden (Besonderheit!)

Answer 7

Epithelial Natrium Channel
Durch Proteasen modulierbar

Question 8

Wofür steht ASIC?
-> Wodurch aktivierbar?

Answer 8

Acid sensing ion channel (Ist der selektivste Natriumkanal)
Kann durch Protonen aktiviert werden

Question 9

Wie kann man das Gift der schwarzen Mamba pharmakologisch nutzen?

Answer 9

Das Gift hemmt die ASICs -> Bei Menschen mit Azidose würde dieser Kanal aktiviert sein und zu Schmerzen führen. Durch die Hemmung ist der Schmerz gelindert.

Question 10

Nenne jeweils ein Beispiel zu einem Pentameren, Tetrameren, Trimeren Ligand gesteuerten Ionenkanal

Answer 10

Pentamer: Acetylcholin-, 5HT3-, GABA A-, Glycin-Rezeptoren
Tetramer: Glutamat Rezeptoren
Trimer: P2X Rezeptoren

Question 11

Der nicotinische Acetylcholin Rezeptor ist der Prototyp des pentameren Kationenkanals.
Wie ist er aufgebaut? Alpha, Beta….

Answer 11

Question 12

Wo binden die Liganden an den nicotinischen Acetylcholin Rezeptor?
-> Wie viele Liganden können somit binden?

Answer 12

Binden an Alpha Untereinheit
-> Da es davon zwei gibt, können zwei Liganden binden

Question 13

Aus wie vielen Transmembrandomänen bestehen die einzelnen Untereinheiten (Alpha, Beta, Gamma etc…) des nicotinischen Acetylcholin Rezeptors jeweils?

Answer 13

Sind immer 4

Question 14

Welche Bedeutung hat der Cys Loop bei der Aktivierung des nicotinischen Acetylcholin Rezeptors?
-> Wie ist er bei der Aktivierung beteiligt?

Answer 14

In der Nähe der Ligandenbindungsdomäne befinden sich zwei Cysteine, die eine Disulfidbrücke ausbilden.
Wenn ein Ligand bindet rotiert dieses Cys Loop Motiv.
-> Eine den Kanal blockierende Alpha Helix wird dadurch aus dem aktiven Zentrum entfernt.

Question 15

Wie verhindert der nicotinische Acetylcholinrezeptor, dass Anionen durch den Kanal wandern?

Answer 15

Der nicotinische Acetylcholinrezeptor besitzt drei negativ geladene Ladungsringe.

Question 16

Von welchen Substanzen ist der Gefäßmuskeltonus unter normalen Umständen abhängig?

Answer 16

Vasokonstriktion/Vasodilatation ist abhängig von:

Membranpotential (K-Kanäle)

Intrazelluläre Ca2+Konzentration

Question 17

Wie funktioniert die Kontraktion von quergestreifter Muskulatur?

Answer 17

Calcium bindet an Troponin

-> Tropomyosin verändert Struktur und legt Bindungsstellen für Myosinkopf frei
-> Myosin Kopf bindet
-> ATP Hydrolyse bewegt Myosin Kopf in eine Richtung
-> Neue Bindung von ATP löst die Bindung von Myosinkopf an Aktin

Question 18

Wo befindet sich quergestreifte Muskulatur?

Answer 18

Skelett- und Herzmuskulatur

Question 19

Wo befindet sich glatte Muskulatur?

Answer 19

Befindet sich in den Wänden aller Hohlorgane außer dem Muskel und kann nicht willkürlich gesteuert werden.

Question 20

Wie liegt der Muskel bei niedriger Calciumkonzentration vor?

Answer 20

Tropomyosin blockiert die Bindungsstellen von Aktin

-> Keine Kontraktion möglich

Question 21

Die glatte Muskulatur hat kein Troponin

-> Was wird also stattdessen passieren?

Answer 21

Calcium bindet an Calmodulin

-> Aktiviert MLCK (Myosin-Leichtketten-Kinase)
-> MLCK phosphoryliert Myosinköpfe und erlaubt Kontraktion mit Aktin

Question 22

Bei der Muskelkontraktion ist es notwendig Calciumionen aus dem ER freizusetzen. Welche Rezeptoren sind dafür wichtig?

Answer 22

1. L-Typ Calciumkanal (Z.B. Dihydropyridin Rezeptor) in Membran geöffnet
2. Ryanodin Rezeptor, der in Sarcoplasmatischen Reticulum Membran lokalisiert ist
   -> Die Verbrückung beider Rezeptoren erlaubt die Freisetzung von Calciumionen aus dem Sarcoplasmatischen Reticulum