Dokument: CLC CHLORIDE CHANNELS IN INHERITED DEAFNESS AND HYPERALDOSTERONISM

Titel:	CLC CHLORIDE CHANNELS IN INHERITED DEAFNESS AND HYPERALDOSTERONISM
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=47955
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20181206-131359-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Tan, Hua [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 8,30 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 03.12.2018 / geändert 03.12.2018
Beitragende:	Prof. Dr. Fahlke, Christoph [Gutachter] Prof. Dr. Heise, Henrike [Gutachter]
Stichwörter:	Biophysics and biochemistry
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Die Familie der CLC Chlorid-Kanäle ist verantwortlich für den Transport des am häufigsten vorkommenden Anions im menschlichen Körper, Cl - . Sie sind an vielen physiologischen Funktionen beteiligt, wie etwa der Einstellung und Aufrechterhaltung des Ruhemembranpotentials, der intrazellulären oder vesikulären Chloridkonzentration sowie des pH-Wertes, wie auch der Erregbarkeit der Skelettmuskulatur. In der Vergangenheit konnten viele Mutationen in CLC-Genen genetischen Erkrankungen zugeordnet werden. Dieses Wissen um die Pathophysiologie konnte letztlich häufig auch helfen, Verständnis für die Physiologie dieser Proteine zu entwickeln. In dieser Arbeit konnten wir verschiedene, natürlich vorkommende Mutationen in ClC-K/Barttin und ClC-2 Kanälen beschreiben. ClC-Ka- und -Kb-Kanäle finden sich vorwiegend in den Epithelien des Nephrons und in den Marginalzellen der Innenohren. Sie spielen daher eine zentrale Rolle für die Nierenfunktion und das Hören. Barttin ist die β-Untereinheit von ClC-K, essentiell für die Reifung, die richtige Sortierung und das Gating des Kanals. Ein Funktionsverlust von barttin führt ebenfalls zu einem Verlust der Funktion von ClC-K und führt zum Bartter-Syndrom Typ IV mit Symptomen wie Nierenversagen und Taubheit. Im ersten Teil dieser Arbeit charakterisierten wir die Mutante barttin V33L, die in einer pakistanischen Familie nur Taubheit, aber keine Nierenerkrankung verursachte. Wir folgerten, dass die nur teilweise verminderte ClC-K-Membranleitfähigkeit für den Phänotyp verantwortlich sein könnte. ClC-2 wird im Körper weit verbreitet exprimiert. Der Kanal ist wichtig für die Aufrechterhaltung der intrazellulären Cl Konzentrationen und des Ruhemembranpotentials. Im zweiten Teil dieser Arbeit haben wir einige Mutationen in ClC-2 untersucht, welche bei Patienten mit Hyperaldosteronismus identifiziert werden konnten. Wir fanden heraus, dass diese Mutationen die Offen-Wahrscheinlichkeit des Kanals in HEK293T-Zellen erhöhten. In HAC15 Zellen, welche mutierte ClC-2 Kanäle exprimierten, war das Ruhemembranpotential erhöht sowie die Expression der Aldosteron-Synthase erhöht. Wir schlossen daraus, dass der Funktionsgewinn dieser ClC-2 Mutanten das Ruhepotential von Zona glomerulosa Zellen erhöht und zu einer übermäßigen und unregulierten Produktion von Aldosteron führt. The CLC chloride channel family is responsible for the transmembrane movementof the most abundant anion in the human body, Cl - . Proteins from this family areinvolved in many physiological functions, such as proper transport of chloride across epithelia, maintenance of cytoplasmic or vesicular Cl - and H + concentrations as well as regulating cellular excitability. Mutations of CLCs have been identified in many genetic diseases. Unraveling the underlying pathology often helped to also better understand the physiology of these channels and transporters. In this thesis we characterized several naturally occurring mutations in ClC-K/barttin and ClC-2 channels in different diseases to facilitate such understanding. ClC-Ka and -Kb channels are found in nephron epithelia and in the marginal cells of the inner ears. They play a pivotal role in renal urine concentration and hearing. Barttin is the β-subunit of ClC-K channels, essential for maturation, proper sorting and gating of the channel. Loss-of-function of barttin typically abolishes function of ClC-K channels and leads to Bartter syndrome type IV, with symptoms such as renal failure and hearing loss. In the first part of this thesis, we characterized the barttin V33L mutation, which only led to the isolated occurrence of deafness but not renal disease in a Pakistani family. We conclude that the only partly decreased ClC-K membrane conductance may account for this particular phenotype. ClC-2 is widely expressed in many tissues. It has been suggested to be important for maintenance of cytosolic Cl - levels and the resting membrane potential. In the second part of this thesis we studied several mutations within the coding region of the CLCN2 gene. These mutations were identified in patients suffering from primary hyperaldosteronism. We discovered that these mutations increased the open probability of the channel in HEK293T cells, resulting in a gain-of-function. HAC15 cells expressing mutant ClC-2 were found to be constitutively depolarized resulting in an enhanced expression of aldosterone synthase. We concluded that the gain-of-function of these ClC-2 mutants likely increases the resting potential of native zona glomerulosa, ending up with excessive and unregulated production of aldosterone.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	06.12.2018
Dateien geändert am:	06.12.2018
Promotionsantrag am:	06.06.2018
Datum der Promotion:	06.12.2018