Reinigung und Charakterisierung von mTMEM16A und der C-terminalen Endodomäne des hP2X7-Rezeptors für die 2D-Kristallisation

Strukturelle Charakterisierung der C-terminalen Endodomäne des hP2X7-Rezeptors
Der P2X7-Rezeptor (P2X7R) gehört zur P2X-Rezeptorfamilie ATP-gesteuerter
Kationenkanäle. Die sieben Isoformen (P2X1-P2X7) teilen eine gemeinsame Topologie mit
zwei Transmembranregionen, einer grossen extrazellulären Schleife und intrazellulären N- und
C-terminalen Domänen. Drei Untereinheiten einer Isoform assemblieren zu einem
funktionellen homotrimeren Rezeptor. Aufgrund seiner Lokalisation in Zellen mit Beteiligung
an Schmerzentstehung, Entzündungsprozessen und neurodegenerativen Erkrankungen ist der
P2X7R ein interessanter Angriffspunkt für die Entwicklungen neuer Arzneimittel gegen
verschiedene Krankheiten. Strukturell unterscheidet sich die 595 Aminosäuren umfassende
P2X7R-Untereinheit von anderen P2XR-Subtypen (P2X1R-P2X6R) durch eine um 120-200
Aminosäuren längere C-terminale Endodomäne. Funktionelle und biochemische Daten, die
von unserer Arbeitsgruppe zusammen mit der Arbeitsgruppe von Prof. Markwardt in Halle
publiziert wurden (Becker et al., 2008), lassen den Schluss zu, dass die C-terminale
Endodomäne des P2X7-Rezeptors ein Gating-Modul darstellt, wobei eine trimere Anordnung
des Moduls zur trimeren Struktur der P2X7-Rezeptoren passen würde. Modelle, wie solche
cytoplasmatische Domänen das Öffnen von Ionenkanälen regulieren, wurden bereits für
spannungsabhängige K+-Kanäle durch Kombination funktioneller Daten mit Kristallographie-
Strukturdaten abgeleitet.