15.03.2022 •

MEDIZINISCHER C-SCHUTZ

Hochdruckpräparation und Charakterisierung von mikrosomalen ­Zellmembranfragmenten zur Gewinnung von nAChR aus T. californica

F. Springer, M. Freisleben, T. Seeger, H. Thiermann, F. Worek, L. Meinel, K. V. Niessen

Phosphororganische Verbindungen wie Nervenkampfstoffe (OPC) hemmen die Acetylcholinesterase (AChE) im synaptischen Spalt, was eine Akkumulation von Acetylcholin bewirkt. Infolge der dadurch verursachten Überstimulation nikotinischer (nAChR, Abbildung 1A) und muskarinischer Acetylcholinrezeptoren (mAChR) kommt es zu einer cholinergen Krise, die unbehandelt zum Tod durch zentrales und peripheres Atemversagen führt. Bei der Aktivierung der quergestreiften Muskulatur über Motoneuronen spielt besonders der nAChR eine entscheidende Rolle. Bei einigen OPC-Vergiftungen ist die derzeitige Therapie mit den Antidoten Obidoxim und Atropin limitiert. Daher sind Wirkstoffe, die direkt am nAChR interagieren und dessen Dysfunktion beseitigen, eine äußerst interessante Therapieoption. 


Für ein effektives Screening geeigneter Wirkstoffe sind in vitro-Experimente mit Zellmembranfragmenten, die möglichst hohe Mengen nAChR enthalten, neben weiteren Testmodellen nötig. Das elektrische Organ des kalifornischen Zitterrochens (Torpedo californica) ist eine sehr reichhaltige Quelle für nAChR. Die Methoden für den Gewebeaufschluss müssen so konzipiert sein, dass möglichst viele Rezeptoren gewonnen werden und deren Denaturierung möglichst gering ausfällt. In dem vorliegenden Projekt wurde eine neue Methode entwickelt, nAChR-haltige Membranfragmente schnell und möglichst schonend mittels Hochdruckhomogenisation aus nativem Gewebe zu gewinnen.

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