Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3575
Versuche, den Rezeptor TORKl in Nierenzellen funktionell zu exprimieren, verliefen nicht
erfolgreich. Als Ligandenquelle wurde Follikelflüssigkeit ausgewählt, da bekannt ist, daß
diese das Schwimmverhalten von Spermien ändert und ein chemotaktisches bzw. chemokinetisches
Verhalten auslöst. Allerdings stimuliert Follikelflüssigkeit unter den Versuchsbedingungen
auch die Wirtszellen. Da der Kopplungspartner von in Keimzellen exprimierten
Duftstoffrezeptoren nicht bekannt ist, ließ sich kein Expressionssytem etablieren, welches das
Hintergrundsignal zugunsten des Meßsignals unterdrückt hätte. Deshalb rückte die
Charakterisierung potentieller Wechselwirkungspartner in den Mittelpunkt meines Interesses.
Es gelang erstmals mit Hilfe von in-situ-Hybridisierung das Transkript eines stimulatorischen
G-Proteines in Spermatozyten und Spermatiden nachzuweisen. Western-Blot-Analysen
zeigen, daß auch das korrespondierende Protein im Hoden vorliegt. Dies zeigt, daß es in
Spermien-Vorläuferzellen einen Signalweg über ein stimulatorisches G-Protein und eine
Adenylatzyklase geben muß.
Überraschenderweise fand sich auch das Transkript von Zapfentransducin in männlichen
Keimzellen, die aber reifer waren als die, die das G[alpha]olf" Transkript besitzen. Auch
Zapfentransducin ließ sich mit Hilfe der Western-Blot-Analyse im Hoden nachweisen. Mit Hilfe von
Northern-Blot-Experimenten wurde sowohl die Zapfenphosphodiesterase PDE[alpha]cone als auch
eine Variante der Guanylatzyklase E (GC-EH) detektiert. Letztere scheint gegenüber ihrem
retinalen Gegenstück um die extrazelluläre Domäne verkürzt zu sein. Bemühungen, das
Guanylatzyklase E- Transkript im Hoden zu lokalisieren, führten noch zu keinem eindeutigen
Ergebnis. Jedoch gelang es, das Guanylatzyklase-aktivierende Protein (GCAP) in
Spermatiden nachzuweisen. Da als Wechselwirkungspartner für dieses Protein nur eine
Guanylatzyklase vom Typ der retinalen Guanylatzyklasen in Frage kommt, ist dies ein starker Hinweis auf
die Expression von GC-EH in Spermatiden.
Zusammenfassend kann man also sagen, daß die physiologische Bedeutung von Duftstoffrezeptoren
in Keimzellen nach wie vor unbekannt ist. Die Kolokalisation von Duftstoffrezeptoren
vor allem mit G[alpha]olf in Spermatiden legt aber eine parakrine oder autokrine Funktion in
diesen Spermatiden nahe. Verschiedene Proteine des cGMP-Stoffwechsels wurden im Hoden
sowie GCAP-l und Zapfentransducin speziell in Spermatiden lokalisiert. Dies deutet daraufhin,
daß cGMP in diesen Zellen eine ähnlich wichtige Rolle als sekundärer Botenstoff spielt
wie cAMP.
Kebekus, Ulrich
Molekularbiologische Charakterisierung, Lokalisation und heterologe Expression von Duftstoffrezeptoren aus männlichen Keimzellen
113 S., 1998
In dieser Arbeit wurden zwei Duftstoffrezeptoren TORO7J und TORKl aus einer Hoden-
cDNA-Bibliothek kloniert. Durch Northern-Blot-Analyse wurde das Transkript von TORKl
in Hoden-RNA nachgewiesen. Mit Hilfe von in-situ-Hybridisierungsexperimenten ließen sich
die Transkripte beider Rezeptoren in Spermatiden nachweisen. Diese Studien ergaben ferner,
daß sich menschliche Spermatiden in ihrem Repertoir an Duftstoffrezeptoren unterscheiden
müssen: Das Transkript von TORO7J ist in zwei- bis dreimal mehr Spermatiden vorhanden als
das Transkript von TORKl. Der Rezeptor TORKl wurde in Nierenzellen heterolog
exprimiert und über einen Antikörper immuncytochemisch und mit Hilfe von Western-Blot-
Analysen nachgewiesen. Durch elektronenmikroskopische Untersuchungen konnte eine
Lokalisation des Rezeptors im ER ausgeschlossen werden, wenn auch aufgrund der schlechten
Gewebserhaltung keine Abschätzung der Rezeptordichte in der Plasmamembran möglich war.
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