Ca2+-Signale:
Molekulare Mechanismen und Integrative Funktionen
Sonder­forschungs­bereich 894

Teilprojekt A19 - Peter Lipp

Die Funktion Gq-abhängiger Signalgebung bei der Schrittmacherfunktion, Erregungsweiterleitung und Kontraktilität des Herzens

Das Säugerherz wird durch Hormone mittels G-Protein-gekoppelter Rezeptoren vielfältig beeinflusst. Die Bedeutung von Gi-, Go- und Gs-Proteinen für die Reizgenerierung, die Reizweiterleitung und die Regulation der Erregung und Kontraktilität ist zum größten Teil verstanden. Die Rolle Gq-gekoppelter Signalwege an der Erregungsbildung und -weiterleitung ist weitestgehend unbekannt. Wir wollen mithilfe von transgenen Mausmodellen grundlegende Vorgänge hierbei untersuchen. Dazu bedienen wir uns induzierbarer, gewebespezifischer Expression eines exklusiv zu Gq-Proteinen koppelnden Designrezeptors, der alleine durch biologisch inerte Designagonisten aktiviert werden kann. Mithilfe induzierbarer, gewebespezifischer Expression eines genetisch-kodierten Calciumsensors wollen wir mit ultraschneller Konfokalmikroskopie die Regulation des Calciumhaushaltes und den Einfluss auf die Erregbarkeit des Erregungsbildungs- und -weiterleitungssystems untersuchen.

Integrative Funktionen werden auf Sinusknotenebene, Organebene und am ganzen Tier (Ultraschall und Telemetrie) analysiert.

Wir erwarten neue Einblicke in die physiologische Rolle von Gq-gekoppelten Signalwegen an der

(i) Reizgenerierung,

(ii) Reizweiterleitung sowie

(iii) Modulation der Erregung und der Kontraktilität im Arbeitsmyokard sowie deren Beteiligung und Hypertrophie und Arrhythmie im Herzen.