CNG-Kanäle, die die intrazelluläre zyklische Nukleotidkonzentration mit der elektrischen Signalgebung in der Retina und in den Riechsinneszellen verbinden, sind eine Besonderheit innerhalb der Familie der spannungsgesteuerten Kationenkanäle. Obwohl sie eine perfekt konservierte Spannungssensordomäne (VSD) besitzen, sind sie praktisch spannungsunabhängig.

In diesem Projekt werden die relevanten Aminosäuresequenzen identifiziert, die die Spannungsabhängigkeit von CNG unterbrechen. Dazu untersuchen wir Punktmutationen und chimäre Kanäle des menschlichen hCNGA1 und des spannungsabhängigen hERG-Kanals. Die Kanäle werden als Homotetramere in Xenopus laevis Oozyten exprimiert und mit der Two-Electrode Voltage-Clamp Technik untersucht. Konstrukte mit einer signifikant veränderten Spannungsabhängigkeit werden durch die Aufzeichnung von Gating-Strömen weiter charakterisiert. Letztendliches Ziel ist ein synthetischer CNG-Kanal mit wiederhergestellter Spannungsabhängigkeit.

Links: Schema eines Monomers eines CNG-Kanals. Die geladenen Aminosäuren in der S4 Helix im Spannungssensor sind markiert. Rechts: Beispielaufzeichnung der Ströme von bCNGA1. Es ist keine signifikante Spannungsabhängigkeit erkennbar.