Dokument: Identification and electrophysiological characterization of NpHV1: a new voltage-gated proton channel
| Titel: | Identification and electrophysiological characterization of NpHV1: a new voltage-gated proton channel | |||||||
| Weiterer Titel: | Identification and electrophysiological characterization of NpHV1: a new voltage-gated proton channel | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=45379 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20180403-132807-0 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dr. Chaves, Gustavo [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Fahlke, Christoph [Gutachter] Prof. Dr. Heise, Henrike [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | NpHV1, HV1, proton channel, voltage-gated proton channel, insect proton channel | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Der pH-Wert beeinflusst alle Funktion lebender Organismen, aus diesem Grund ist das Proton eines der am stärksten kontrollierten Ionen. Die Regulation des pH-Werts im Zytosol muss sich auf die pH-Änderungen, durch den Stoffwechsel oder Veränderungen des äußeren Milieus einstellen können.
Einige Mechanismen um Protonen zu transportieren sind von der Natur entwickelt worden. Proteine wie der M2 Protonenkanal des Grippevirus, dem Gramicdin Kanal vom Bacillus Brevis, die H+ATPasen, Bakteriorhodopsin, Cytochrom-C-Oxidase in der Mitochondrienmembran und die Carboanhydrase, sowie der spannungsabhängige Protonenkanal transportieren Protonen und verändern die pH-Homöostase. Bei spannungsabhängigen Ionenkanälen ist der, spannungsabhängige Protonenkanal HV1 der Einzige, der perfekte Protonenselektivität zeigt. Sein Öffnen ist nicht nur spannungsabhängig, sondern auch pH abhängig, was den Kanal zu einem natürlichen pH-Meter macht und zu einem effektiven Mechanismus um Protonen aus der Zelle zu leiten. Seit der Entdeckung des Gens für HV1 im Jahre 2006 wurde jeweils nur ein Gen pro Spezies festgestellt. Obwohl HV1 im Reich der Tiere stark verbreitet ist, konnte noch kein HV1 in dessen größter Klasse den Insekten entdeckt werden. Diese Arbeit ist eine Erstbeschreibung eines spannungsabhängigen Protonenkanals in Insekten. Die detaillierte Untersuchung zeigt, dass der Insektenkanal alle grundsätzlichen biophysikalischen Eigenschaften, mit ein paar interessanten Unterschieden, mit anderen spannungsabhängigen Protonenkanälen teilt. Die Entdeckung dieses Protonenkanals öffnet nicht nur das wissenschaftliche Feld, um eine weitere Klasse von Lebewesen, sondern hilft möglicherweise, die physiologische Bedeutung und die Funktion von spannungsabhängigen Protonenkanälen besser zu verstehen.pH is an important aspect in living organisms and therefore, the proton is one of the most controlled ions. In the cells, pH changes are produced due to their intrinsic metabolism or because of external sources where the efficiency to regulate the proton concentration of the intracellular plasma results essential. Several mechanisms able to transport protons have been developed by nature. Proteins as the M2 proton channel of influenza virus, the gramidicine channel from Bacillus brevis, H+ - ATPases, the bacteriorhodopsin, the cytochrome c oxidase on the mitochondrial membrane, the carbonic anhydrase and voltage-gated ion channels move protons and modify the pH homeostasis. Among the voltage-gated ion channels, the voltage-gated proton channel, HV1, is the only one known which shows perfect selectivity for protons. Its opening is not only voltage dependent but pH dependent as well, which makes it a perfect natural pH-meter and the most efficient mechanism of proton extrusion. Since the discovery of the HV1 gene in 2006, only one gene per species has been found and despite to be commonly present along the Animalia kingdom, never founded in its biggest class: the insects. This work describes for the first time the finding of a voltage-gated proton channel in insects. The detailed electrophysiological characterization shows that the channel has all the determinant biophysical properties of other known voltage-gated proton channels but with some interesting differences. The discovery not only opens the proton channel research to a new class of species but may help to understand HV1 physiological and functional mechanism better. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Sonstige Einrichtungen/Externe » Institute in Zusammenarbeit mit der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf | |||||||
| Dokument erstellt am: | 03.04.2018 | |||||||
| Dateien geändert am: | 03.04.2018 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 07.04.2017 | |||||||
| Datum der Promotion: | 23.08.2017 |
