Untersuchung der Kraftweiterleitung beim Hören Drosophila melanogasters

Das empfindliche Hören in der Taufliege (Drosophila melanogaster) benötigt den Ionenkanal NOMPC (TRPN1) [1]. NOMPC ist ein bona-fide mechanolelektrischer Transduktionskanal (MET-Kanal), der eine Domäne von 29 Ankyrinrepeats (ARs) besitzt. Diese 29 ARs formen eine Helix [2], verbinden den Kanal intrazellulär mit Mikrotubuli [3] und sind essentiell für die Aktivierbarkeit des Kanals [3]. Eine Verdopplung dieser AR-Domäne in NOMPC führt zu einem Kanal mit 58 ARs, NOMPC29+29AR [3]. Ob und wie diese Verdopplung die Kraftweiterleitung zum und vom MET Kanal beeinflusst ist bisher unbekannt.

Übereinstimmend mit vorherigen Untersuchungen [3] führt die Expression von NOMPC29+29AR in einem heterologen System (Drosophila S2 Zelllinie) zu MET Strömen, deren mechanische Empfindlichkeit denen gleicht, die unveränderte NOMPC-Kanal zeigen.

Ebenso war das empfindliche Hören, sowie die NOMPC-abhängige nichtlineare Öffnungsmechanik in adulten NOMPC29+29AR Fliegen vergleichbar mit Kontrollfliegen. Dies bedeutet, dass die Verdopplung der ARs NOMPC's mechanische Sensitivität weder in vitro noch in vivo beeinflusst.

Unsere Daten legen nahe, dass die NOMPC ARs in Reihe mit mechanisch weicheren Elementen liegen müssen. Genetische Manipulationen haben die möglichen Identitäten dieser sehr nachgiebigen Elemente auf wenige, NOMPC integrale Bestandteile eingegrenzt.

[1] Effertz T, et al. (2012). Direct gating and mechanical integrity of Drosophila auditory transducers require TRPN1. Nat Neurosci. 15, 1198-1200.

[2] Jin, P. et al. (2017). Electron cryo-microscopy structure of the mechanotransduction channel NOMPC. Nature 547, 118-122.

[3] Zhang, W. et al. (2015). Ankyrin repeats convey force to gate the NOMPC mechanotransduction channel. Cell 162, 1391-1403.

Supported by DFG, SFB889, A1.

Interessenkonflikt

Der Erstautor gibt keinen Interessenskonflikt an.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
13. Mai 2021