Selektive Wirkung von Kobratoxinfraktionen auf den klonierten Calciumkanaltyp α1H

Fragestellung: Natürliche Modulatoren von Calciumkanälen sind potentiell analgetisch wirksame Substanzen. Für das voraussichtliche Nebenwirkungsspektrum ist die selektive Blockade von Calciumkanalsubtypen von Interesse. In dieser Arbeit wurde die Wirkung von Toxinfraktionen der Kobra (Naja naja naja) auf den vorwiegend im Herzmuskel exprimierten Calciumkanaltyp α1H untersucht.

Methode: HEK 293-Zellen wurden mit der in pcDNA3 klonierten und in E. coli amplifizierten Gensequenz des L-Typ-Calciumkanals α1H transient transfiziert. Zur Identifikation transfizierter HEK 293 wurden der Leuchtmarker pEGFP-C1 kotransfiziert und die Zellen unter dem Fluoreszenzmikroskop selektiert. Calciumkanalströme wurden in der Ganzzellkonfiguration der Patch-Clamp-Technik vor und nach Applikation von zwei Kobratoxinfraktionen (I und II) abgeleitet. Die Stromkurven wurden normiert und mit Kontrollkurven verglichen. Ergebnisse: Die Toxinfraktion I führte zu einer Stromreduktion von 31%, die Toxinfraktion II reduzierte den Calciumstrom an den transfizierten HEK-Zellen um 24%. Das Maximum der Strom-Spannungs-Kurve wurde von der Toxinfraktion I von 0 mV auf –20 mV verschoben, die Toxinfraktion II veränderte die Strom-Spannungs-Kurve nicht.

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse zeigen die differenzierte Wirkung von Kobratoxinfraktionen auf den Calciumkanalsubtyp α1H. Die Untersuchung der Fraktionen mit weiteren Calciumkanalsubtypen könnte zur Identifikation selektiver Calciumkanalblocker mit analgetischer Potenz und geringen kardiovaskulären Nebenwirkungen führen.

Literatur: PEREZ-REYES, E. (2003). Molecular Physiology of Low-Voltage-Activated T-type Calcium Channels. Physiol. Rev. 83 (1): 117–161. PUTZER, I., S. FRINGS (2002). Tiergifte in der biomedizinischen Forschung. Vom Jagdgift zur neuen Schmerztherapie. Biologie in unserer Zeit, 32. Jahrgang, Nr. 3. SHAFQUAT, J., A. R. SIDDIQ, Z. H. ZAIDI, H. JÖRNVALL (1991). Extensive multiplicity of the miscellaneous type of neurotoxins from the venom of the cobra Naja naja naja and structural characterization of major components. FEBS Letters. 284 (1): 70–72.