Kurzfassung

Gamma-Aminobuttersäure (GABA) ist der häufigste und wichtigste inhibitorisch wirkende Neurotransmitter des Zentralnervensystems (ZNS). Die Aminosäure wirkt primär über die GABA_A -Rezeptoren (GABA_AR) als ein Gegengewicht zu den exzitatorisch wirkenden Neurotransmittern, indem sie einen rezeptor-inhärenten Cl^--Kanal öffnet und so die Nervenzelle hyperpolarisiert. Das GABAerge System und damit die GABA_AR sind ursächlich in viele neurologische und psychiatrische Erkrankungen involviert. Zu denen...Gamma-Aminobuttersäure (GABA) ist der häufigste und wichtigste inhibitorisch wirkende Neurotransmitter des Zentralnervensystems (ZNS). Die Aminosäure wirkt primär über die GABA_A -Rezeptoren (GABA_AR) als ein Gegengewicht zu den exzitatorisch wirkenden Neurotransmittern, indem sie einen rezeptor-inhärenten Cl^--Kanal öffnet und so die Nervenzelle hyperpolarisiert. Das GABAerge System und damit die GABA_AR sind ursächlich in viele neurologische und psychiatrische Erkrankungen involviert. Zu denen gehören die Epilepsien und Alkoholerkrankungen. In neuerer Zeit werden auch wieder die Schizophrenien mit dem GABAergen System in Verbindung gebracht.
GABA_AR sind Heteropentamere, deren Untereinheiten (UE) sich pseudosymmetrisch um den zentralen Ionenkanal gruppieren. Die UE rekrutieren sich aus 17 bei Säugetieren einschließlich des Menschen bekannten Varianten (n), die nach dem Grad ihrer Sequenzidentität in die sieben Klassen alpha (6), beta (3), gamma (3), delta (1), epsilon (1), theta (1) und pi (1) eingeordnet werden.
Die theoretische Rezeptorvielfalt ist in vivo und in vitro eingeschränkt, denn nicht alle UE werden in jedem Hirnareal exprimiert und nicht jede in vitro herstellbare Rezeptorkombination zeigt alle Eigenschaften, die den GABA_AR in vivo und in situ zugeschrieben werden.
Erweitert wird die Vielfalt durch die Existenz von Rezeptoren mit zwei verschiedenen alpha-UE, die wenig charakterisiert sind, obwohl sie in einigen Hirnarealen (Cerebellum, Thalamus, Hippocampus) einen substantiellen Anteil der GABA_AR stellen. Noch komplexer wird die Situation, wenn die pseudosymmetrische Anordnung der UE in Betracht gezogen wird, die dazu führt, dass beide alpha/beta-Interphasen als Träger der GABA-Bindungsstellen sich ihrer Nachbarschaft unterscheiden.
In den letzten Jahren sind die delta-UE enthaltenden Rezeptoren von gesteigertem Interesse, da sie als ein wesentlicher Angriffsort für Alkohol angesehen werden. Damit ergeben sich folgende Fragen, die in dem Projekt angerissen werden sollen:
1) Welche Eigenschaften haben GABA_AR mit zwei verschiedenen alpha-UE in der Konfiguration alpha4alphaibetajdelta (i= 1-3, 5; j= 1-3) in vitro?
2) Welchen Anteil an der Gesamtpopulation haben alpha-UE enthaltende alpha4alphai-Rezeptoren?
Im laufenden Projekt wurde mit molekularbiologischen Methoden ein Repertoire von > 20 1-, 4und 6-Konkatameren erstellt, was die Expression von über 50 verschiedenen Rezeptorisotypen ermöglicht.
Bei einigen der Konkatamere ist die GABA-Bindestelle ausgeschaltet, so dass Rezeptoren assemblieren können, bei denen eine oder zwei der postulierten Bindungsstellen eliminiert sind.
Im Projekt sollen die bereits mit gamma 2-enthaltenden Rezeptoren vorhandenen Ergebnisse auf delta-enthaltende Rezeptoren übertragen werden. Dazu sollen u.a. Radioligandenbindungsassays zur Bestimmung der Ligandenstöchiometrie und Einzelkanalmessungen eingesetzt werden.
Das vorhandene Repertoire an delta-Konkatameren soll vervollständigt werden.
Parallel dazu soll eine Methode zur Isolierung nativer delta-enthaltender GABA_AR erstellt werden.
Die Präparation der Plasmamembran und nachfolgender Isolierung nativer delta-enthaltender GABA_AR aus dem Thalamus, Hippocampus und evtl. Cerebellum sowie rekombinant hergestellter GABA_AR soll mit Hilfe einer Affinitätschromatographie erfolgen. Die Chromatographie soll einen delta-rezeptorspezifischen Liganden nutzen, der in Kooperation mit Frau Prof. Tanja Schirmeister in einem eigenständigen, universitätsgeforderten Projekt synthetisiert und evaluiert wird. 
Insgesamt soll eine Übersicht von Parametern zur Unterscheidung diverser Assemblierungen erstellt werden mit deren Hilfe in vivo zwischen verschiedenen Rezeptoren differenziert werden kann. Die Charakterisierung von nativ aufgereinigten Rezeptoren soll dabei helfen die möglichen Rezeptoren in vivo einzugrenzen.» weiterlesen» einklappen