Charakterisierung der Diacylglycerol-TRPC-Bindung mittels Photopharmakologie

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Beschreibung

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Charakterisierung der Diacylglycerol-Bindung auf molekularer Ebene an transient receptor potential classical (TRPC)-Kationenkanälen mit Hilfe von lichtschaltbaren Diacylglycerol-Analoga.
TRPC-Kanäle sind unter anderem stark exprimiert in Gehirn, Niere und Gefäßen und spielen eine Rolle für diverse physiologische und pathophysiologische Prozesse. Unter anderem sind sie an der Regulation von Angstverhalten sowie an der Entstehung von Depressionen und Nierenerkrankungen beteiligt, weshalb diese Kanäle neue Zielstrukturen für Pharmaka darstellen. TRPC-Kanäle sind Rezeptor-gesteuerte, nicht-selektive Kationenkanäle, die durch den Botenstoff Diacylglycerol (DAG) aktiviert werden können. Kürzlich wurden lichtschaltbare DAG-Analoga (PhoDAG und OptoDArG) entwickelt, die in diesem Forschungsprojekt eingesetzt werden sollen. Diese neuartigen Hochpräzisionspharmaka ermöglichen eine ortsspezifische und Millisekunden-genaue Untersuchung der Kanalfunktion und ermöglichen Kinetikparameter zur DAG-Bindung valide zu bestimmen. Dazu sollen die Kanalstrom-Antworten mittels der Patch-Clamp-Technik in der Ganzzell- und Einzelkanalkonfiguration gemessen und ausgewertet werden. Hierzu werden von uns entdeckte und weitere potentielle Aminosäuren, die mit DAG wechselwirken, im TRPC-Kanal gezielt mutiert.
Die molekulare Charakterisierung der DAG-Bindung an TRPC-Kanälen wird hilfreich sein, um in Zukunft neue und potentere TRPC-Kanalmodulatoren zur Behandlung verschiedenster Erkrankungen zu entwickeln.

Für das Projekt ist die Arbeit mit Zellkulturen geplant.
In diesem Projekt sind keine tierexperimentellen Arbeiten vorgesehen. Die biophysikalischen Untersuchungen mittels der Patch-Clamp-Technik erfolgen im heterologen Überexpressionssystem mit HEK293-Zellen.

Für den Zeitraum des Projektes stehen regelmäßige Event-Teilnahmen an.
Es finden regelmäßig Institutsseminare und Arbeitsgruppenbesprechungen statt, in denen die Forschungsergebnisse vorgestellt werden.

Neben der Doktormutter/dem Doktorvater ist eine separate Person für die Betreuung zuständig.
Die Einarbeitungsphase dauert ca. 3-4 Wochen. Eine Vollzeit-TA, erfahrene naturwissenschaftliche Doktoranden und ich arbeiten Sie ein. Wichtige Ergebnisse sollen auf einem nationalen Kongress vorgestellt werden und die Ergebnisse sollen später in einem wissenschaftlichen Journal mit peer review-Verfahren publiziert werden.

Über das Modul 6 hinaus sind weitere Freisemester nötig.
Die experimentellen Arbeiten (plus Auswertung und Erstellung des Material-Methoden- und des Ergebnisteils) können bei Vollzeittätigkeit in einem Jahr abgeschlossen werden. Bei Teilzeittätigkeit verlängert sich die Experimentalphase entsprechend.