Forschungsbericht 1995-96
	Institut für Neuro- und Verhaltensbiologie Badestraße 9 48149 Münster Tel. (0251) 83 - 2 38 94 FAX (0251) 83 - 2 83 90 Geschf. Direktorin: Prof. Dr. A. Barnekow

Forschungsschwerpunkte 1995 - 1996 Fachbereich 18 - Biologie Institut für Neuro- und Verhaltensbiologie Arbeitsbereich Neurophysiologie (Prof. Dr. U. Thurm, em.)

Umsetzung mechanischer Sinnesreize in elektrische Zellsignale (Signaltransduktion) in konzentrischen Haarzellen, speziell Nesselzellen.

Die Sinneszell-ähnlichen Nesselzellen, die auf den Tentakeln von Hydropolypen in großer Zahl vorhanden sind, erwiesen sich in unseren Arbeiten der vorangegangenen Jahre als günstige Objekte zur Analyse des molekularen Mechanismus der mechano- elektrischen Signaltransduktion (Bildung von Mechanorezeptorpotentialen). Ergänzende elektrophysiologische Messungen zeigten, daß die mechanorezeptorischen Eigenschaften der Nesselzellen auch im Hinblick auf die sehr schnelle Öffnungskinetik der Ionenkanäle denen der Haarsinneszellen des Wirbeltier-Innenohres ähnlich sind. Dem exzentrischen Haarbündel der Haarsinneszellen entspricht bei den Nesselzellen ein konzentrisches Haarbündel, der Cnidocilapparat. Durch kombinierte elektrophysiologische Experimente und elektronenmikroskopische Untersuchungen wurden die molekularen Strukturen, die der Mechanosensitivität im konzentrischen Haarbündel der Nesselzellen zugrundeliegen, eingegrenzt. Die Ergebnisse weisen auf eine Kette von Molekülkomplexen hin, die die Zellmembran der Haarbündel-Elemente (zilienartiges Cnidocil und Stereovilli) durchquert. Ein monoklonaler Antikörper (Bd 2.2), den wir gegen den extrazellulären Teil dieser Kette herstellten, blockierte die Transduktion. Damit wurde erstmals ein molekularer Zugriff zu mechanosensitiven Ionenkanälen erreicht. Die Ergebnisse bieten die Grundlage für ein Modell der mechanischen Ionenkanalsteuerung in der Membran des im Haarbündel zentral stehenden Cnidocils. Nach Entfernung des Cnidocils fanden wir in den Stereovilli eine restliche Mechanosensitivität mit abweichenden Eigenschaften.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, Sonderforschungsbereich 310 "Intra- und interzelluläre Erkennungssysteme, Fonds der Chemischen Industrie

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. M. Brinkmann, Dr. R. Golz, P. Lawonn, D. Oliver, Th. Sieger, Prof. Dr. U. Thurm (Leiter)

Veröffentlichungen:

Brinkmann, M., D. Oliver, U. Thurm: Mechanoelectric transduction in nematocytes of a hydropolyp (Corynidae). J. Comp. Physiol. A 178: 125-138(1996).