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 Der Nematode Caenorhabditis elegans eignet sich aus mehrern Gründen besonders für die Suche nach mechanosensitiven Kanälen. Man kann durch mechanische Stimulation (Berühren mit einem Haar) eine reproduzierbare Reaktion auslösen. Alle 302 Neuronen der Tiere sind bekannt, und man konnte durch Laser-Ablations-Versuche (Zerstörung einzelner Neurone) die mechanosensitiven Neurone identifizieren. Es gibt zahlreiche Mutanten, bei denen die Reaktionen auf mechanische Stimuli fehlen. Und schließlich ist das Genom von C. elegans bekannt und kann nach Genen für mechanosensorische Ionenkanäle durchforstet werden. Arbeiten mit C. elegans-Mutanten haben ergeben, daß die Berührungssensoren nicht nur von einem Kanalprotein gebildet werden. Vielmehr sind die Sensoren komplexe Proteinaggregate aus mindestens 9 unterschiedlichen Proteinen (bezeichnet MEC1 - MEC12). Drei MEC-Proteine bilden den eigentlichen Ionenkanal; sie gehören zur Proteinfamilie der Degenerine, die auch beim Menschen mechanosensitive Kanäle bilden (siehe Vorlesung Schmerz). Andere MEC-Proteine verankern den Ionenkanal einerseits mit dem Zytoskelett und andereseits - über die extrazelluläre Matrix - mit der Cuticula. Bei Berührung der Cuticula wird diese relativ zur Zellmembran des Neurons ein winziges Stück bewegt - genug, um eine mechanische Kraft auf den Kanal auszuüben, die ausreicht, die Pore zu öffnen. |
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