Verlag des Forschungszentrums Jülich
JUEL-3997
In dieser Arbeit wurden zum ersten Mal durch Datenbankanalysen vier Gene
identifiziert, die für CNG-Kanaluntereinheiten bei Drosophila kodieren. Ein Gen
(Dmcngb) wurde aus einer cDNA-Bibliothek isoliert. Es kodiert vermutlich für eine ß-
Untereinheit eines CNG-Kanals. Das Dmcngb-, Dmcnga- und Dmcng3-Gen wurde
mit einem Expressions-Tag versehen. Sowohl DmCNGA- als auch DmCNGB-
Proteine werden in HEK293-Zellen exprimiert. Das DmCNG3-Protein war nicht
nachweisbar. Mit immunzytochemischen Färbungen kotransfizierter HEK-TSA-Zellen
wurden die DmCNGA- und DmCNGB-Proteine in einigen Zellen kolokalisiert. Die
elektrischen Eigenschaften der CNG-Kanäle aus Dmcnga/Dmcngb kotransfizierten
Zellen unterscheiden sich nicht von CNG-Kanälen aus Zellen, die nur mit dem
Dmcnga-Gen transfiziert wurden.
In dieser Arbeit wurden spezifische Antikörper gegen die DmCNGA-
Kanaluntereinheit hergestellt und charakterisiert. Immunhistochemische Färbungen
von Gewebeschnitten adulter Fliegenköpfe zeigten, dass das Protein in der Retina
exprimiert wird. Homooligomere DmCNGA-Kanäle werden ~50 Mal besser durch
cGMP als durch cAMP geöffnet. In der Retina wird eine lösliche Guanylatzyklase
exprimiert. Erstmals konnte in der vorliegenden Arbeit mit zwei unabhängigen
Methoden gezeigt werden, dass auch eine Stickoxid-Synthase (NOS) in der
Fliegenretina exprimiert wird. Die NOS synthetisiert den gasförmigen Botenstoff NO,
der für die Aktivierung der löslichen Guanylatzyklase benötigt wird. Damit ist in der
Retina die Enzymausstattung vorhanden, um einen cGMP-abhängigen Signalweg zu
regulieren. Welche Aufgabe CNG-Kanäle in diesem Signalweg haben, muss durch
weitere Untersuchungen geklärt werden.
In the present study three novel genes (Dmcngb, Dmcng3, Dmcng4) coding for
potential CNG channel-subunits were identified by screening the Drosophila genome
data bank with the Dmcnga-sequence. The cDNA of Dmcngb was cloned by library
screening and PCR amplification. The Dmcngb-gene most likely encodes a ß-subunit
of a CNG channel. The Dmcngb-gene as weil as the Dmcnga- and Dmcng3-genes
were HA-epitope tagged. Immunostaining of transiently transfected HEK293 cells
with either construct revealed that only DmCNGA and DmCNGB-HA proteins were
synthesized. As shown by immunostaining, the cotransfection of HEK- TSA-cells with
Dmcnga- and Dmcngb-constructs resulted in a few cells that expressed both
proteins. The electrical properties of CNG channels in cotransfected cells, however,
were identical to homooligomeric DmCNGA-channels.
In this study specific antibodies were raised against the DmCNGA-subunit.
Immunohistochemical stainings of adult Drosophila head sections showed that
DmCNGA is located in the retina. Homooligomeric DmCNGA-channels are ~50-fold
more sensitive to cGMP than to cAMP. An enzyme synthezising cGMP (soluble
guanylyl cyclase) has already been described in the retina. In addition, in this study
the nitric oxide synthase was also identified in the Drosophila retina. The nitric oxide
synthase produces the gaseous messenger NO which is necessary for activation of
soluble guanylyl cyclases. Therefore the retina contains the enzymatic components
for a cGMP-regulated signaling pathway in which CNG channels probably suit as the
downstream targets.
Drews, Falko
Funktion von zyklischen Nukleotiden und zyklisch Nukleotid-gesteuerten Ionenkanälen im visuellen und olfaktorischen System von Drosophila melanogaster
X, 146 S., 2002
Die funktionelle Bedeutung von zyklisch Nukleotid-gesteuerten Ionenkanälen (CNG-
Kanäle) beim Seh- und Riechvorgang der Wirbeltiere ist intensiv untersucht und gut
verstanden. Für die Fruchtfliege Drosophila melanogaster war dagegen bisher
unklar, wieviele CNG-Kanalgene im Genom vorhanden sind, in welchem Gewebe
CNG-Kanäle exprimiert werden und welche Funktion sie besitzen.
The physiological function of cyclic nucleotide-gated channels (CNG channels) are
weil known in vision and olfaction of vertebrates. In contrast, neither the total number
of genes encoding CNG channel-subunits nor their cellular expression patterns and
physiological functions are known in Drosophila melanogaster. Only one gene
(Dmcnga) has been cloned from a Drosophila head-specific cDNA library and was
functionally expressed in foster cells.
Neuerscheinungen
Schriften des Forschungszentrums Jülich
Ihre Ansprechperson
Heike Lexis
+49 2461 61-5367
zb-publikation@fz-juelich.de