WSR061-Poren, Pumpen und Kanäle: Wie Ionenkanäle Potentiale steuern
Wirkstoffradio (MP3 Feed)
German - January 22, 2023 15:00 - 1 hour - 60.6 MBNatural Sciences Science Homepage Download Apple Podcasts Google Podcasts Overcast Castro Pocket Casts RSS feed
In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über die Architektur und Funktion von Ionenkanälen und ordnen diese in die unterschiedlichen Steuerungssysteme biologischer Organismen ein.
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Das Wirkstoffradio ist ein Wissenschaftskommunikationsprojekt aus dem Leibniz-Forschungsinstitut f\u00fcr Molekulare Pharmakologie (FMP) und wird gef\u00f6rdert durch das Leibniz Forschungsnetzwerk Wirkstoffe und Biotechnologie.","poster":"https:\/\/www.wirkstoffradio.de\/podlove\/image\/68747470733a2f2f7777772e7769726b73746f6666726164696f2e64652f77702d636f6e74656e742f75706c6f6164732f323031382f30392f5769726b73746f6666726164696f5f4c6f676f5f6c616e672d3330303078333030305f63726f707065645f626c756542472e706e67\/500\/0\/0\/wirkstoffradio","link":"https:\/\/www.wirkstoffradio.de"},"title":"WSR061 Poren, Pumpen und Kan\u00e4le: Wie Ionenkan\u00e4le Potentiale steuern","subtitle":"In dieser Episode sprechen Hans-Dieter H\u00f6ltje und Bernd Rupp \u00fcber die Architektur und Funktion von Ionenkan\u00e4len und ordnen diese in die unterschiedlichen Steuerungssysteme biologischer Organismen 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In dieser Episode sprechen Hans-Dieter Höltje und Bernd Rupp über die Architekturen unterschiedlicher Ionenkanäle.
Tetramer Struktur eines Ionenkanals, hier ist ein CNGA1 Rezeptor dargestellt (PDB ID:7LFW), DOI: 10.1016/j.neuron.2021.02.007; Quelle: Haoran Liu, AG Sun
Hans-Dieter erklärt die beiden grundlegenden Bauformen und die prinzipielle Funktion von Ionenkanälen, die entweder als Tetramer oder auch als Pentamer in unterschiedlichen Zellen vorkommen können.
Besonderer Dank gilt Haoran Liu, der als Doktorand in der Gruppe von Han Sun, in der auch Bernd arbeitet, einige Darstellungen der unterschiedlichen Ionenkanal Architekturen zur Verfügung gestellt hat.
Durch den Transport der Ionen bildet sich an der Membran der jeweiligen Zellen ein Potential aus. Die Änderung dieser Potentiale mit Hilfe der unterschiedlichen Ionenkanal-Typen ist entscheidend für den Ablauf diverser physiologischer Prozesse, die viel weiter reichen als die hier gezeigten molekuaren Modelle und Themen anderer Wirkstoffradio Episoden.
Im September feiert das Wirkstoffradio sein 5 -jähriges Bestehen, daher lädt Bernd alle Hörer:Innen ein, jetzt schon Vorschläge für eine Jubiläumsveranstaltung zu machen.
(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)
Alpha Ketoglutarsäure
Ständigkeit (alpha, beta, gamma … Postition) – Wikipedia Artikel
Α-Ketoglutarsäure – Wikipedia Artikel
Carbonylgruppe – Wikipedia Artikel
Ketone – Wikipedia Artikel
Aldehyde – Wikipedia Artikel
Carboxygruppe – Wikipedia Artikel
Glutaminsäure – Wikipedia Artikel
Struktur von alpha-Ketoglutarsäure; Quelle: Edgar181, Public domain, via Wikimedia Commons
Suximid und Succinimide
Bernsteinsäure (Succinylsäure) – Wikipedia Artikel
Succinimid – Wikipedia Artikel
Imide – Wikipedia Artikel
Amide – Wikipedia Artikel
Suximide ist der INN Name der Succinimid-Derivate, die als Wirkstoffe zur Behandlung von epileptischen Krampfanfällen verwendet werden.
Struktur von Succinimid, das acide Wasserstoffatom ist blau markiert; Quelle: Tjbroom, Public domain, via Wikimedia Commons
Exkurs: Das acide H am Imid
CH-Acidität – Wikipedia Artikel
WSR023 Wie Moleküle miteinander reden – Interview mit Prof. Dr. Hans-Dieter Höltje – link zur Episode
WSR036 Das Periodensystem der Elemente – Interview mit Prof. Dr. Hans-Dieter Höltje – link zur Episode
Elektronegativität – Wikipedia Artikel
Woher kommt der Name Suximide?
Internationaler Freiname (International Nonproprietary Name (INN)) – Wikipedia Artikel
Ionenkanäle Einführung
G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) – Wikipedia Artikel
Ionenkanal – Wikipedia Artikel
Hormonrezeptoren – Wikipedia Artikel
Tetramer – Wikipedia Artikel
Pentamer – DocCheck Flexikon
Poren, Pumpen und Kanäle
Porine – Wikipedia Artikel
Aquaporine – Wikipedia Artikel
Ionenpumpe – Wikipedia Artikel
Adenosintriphosphat (ATP) – Wikipedia Artikel
Spezifische Kationenkanäle
Kaliumkanal – Wikipedia Artikel
wissenschaftlicher Artikel (open access): Jing Xue, Yan Han, Weizhong Zeng, Yan Wang, and Youxing Jiang. Structural mechanisms of gating and selectivity of human rod CNGA1 channel. Neuron 2021. 109, 8: 1302–1313. doi: 10.1016/j.neuron.2021.02.007
Struktur des gezeigten Tetramers, PDB ID: 7LFW
Tetramerstruktur eines Ionenkanals, hier ist ein CNGA1 Rezeptor dargestellt(PDB ID:7LFW), DOI: 10.1016/j.neuron.2021.02.007; Quelle: Haoran Liu, AG Sun
Transport der Kationen
Α-Helix – Wikipedia Artikel
Hydratisierung – Wikipedia Artikel
Coulombsches Gesetz – Wikipedia Artikel
wissenschaftlicher Artikel (open access): Johann Biedermann, Sebastian Braunbeck, Andrew J. R. Plested, and Han Sun. Nonselective cation permeation in an AMPA-type glutamate receptor. Proceedings of the National Academy of Sciences 2021. 118, 8: e2012843118. doi: 10.1073/pnas.2012843118
wissenschaftlicher Artikel (open access): Shi, C.; He, Y.; Hendriks, K.; de Groot, B. L.; Cai, X.; Tian, C.; Lange, A. & Sun, H.
A single NaK channel conformation is not enough for non-selective ion conduction. Nat Commun 2018.9, 717. doi: 10.1038/s41467-018-03179-y
Inonenkanal Projekt – link zu den Ionenkanal Videos. Dort sieht man auch sehr gut die von Hans-Dieter erwähnte Zunge mit der kleinen Helix.
Ionentransport durch einen Kaliumkanal. DOI: doi: 10.1038/s41467-018-03179-y; Quelle: Han Sun
Ionenverteilungen
Konzentrationsgefälle – Wikipedia Artikel
Membranpotential – Wikipedia Artikel
Unterscheidung Na- und Ca- zu K-Kanäle
Natriumkanal – Wikipedia Artikel
Calciumkanal – Wikipedia Artikel
Proteindomäne – Wikipedia Artikel
Pentamerstrukturen
HT3-Kanäle oder Serotonin-Rezeptor – Wikipedia Artikel
Nikotinischer Acetylcholinrezeptor – Wikipedia Artikel
Chloridkanal – Wikipedia Artikel
NMDA-Rezeptor – Wikipedia Artikel
Struktur des gezeigten Pentamers, PDB ID: 6UD3
Pentamerstruktur eines Ionenkanals, hier ist ein Glycin Rezeptor dargestellt (PDB ID:6UD3) DOI: 10.1038/s41467-020-17364-5; Quelle: Haoran Liu AG Sun
Steuerung der Ionenkanäle
Spannungsgesteuerter Ionenkanal – Wikipedia Artikel
Ligandengesteuerter Ionenkanal – DocCheck Flexikon
Kette Ball Modell – Wikibrief Artikel
Extensionshülse (Fingerfalle) – Wikipedia Artikel
Membranpotentiale
Membranpotential – Wikipedia Artikel
Ruhepotential
Ruhemembranpotential – Wikipedia Artikel
Aktionspotential
Aktionspotential – Wikipedia Artikel
Physiologie – Wikipedia Artikel
Nervenzelle oder Neuron – Wikipedia Artikel
Rückblick auf die Antikonvulsiva
WSR059 Glutamat-, GABA-System und Wirkstoffe zur Behandlung epileptischer Anfälle – Link zur Episode
Die Na-K-Pumpe
Natrium Kalium Pumpe – Wikipedia Artikel
ATPasen – Wikipedia Artikel
5 Jahre Wirkstoffradio
WSR001 Was sind Wirkstoffe? – Interview mit Prof. Höltje – Link zur Episode
Das Wirkstoffradio geht in sein 5. Jahr, daher ruft Bernd dazu auf, Wünsche oder Vorschläge wie man das Jubiläum des Wirkstoffradios feiern könnte, an [Jubiläum] zu senden.
Liebe Hörer:innen, Ihr wollt uns eine AUA-Frage stellen, dann schreibt uns unter dem Betreff [AUA-Frage] an [email protected]. Oder auf Twitter an @wirkstoffradio mit dem Hashtag #AUAFrage, das geht dort auch als Direktnachricht.
Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [email protected], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.social.
Wirkstoffradio-Feedback-Telefon +49 (0)30 746 910 64
In unserem Fanshop können sich Hörer:Innen mit Wirkstoffradio Merch wie T-Shirts, Hoodies, Basecaps aber auch Tassen und Einkaufsbeutel ausstatten.
Der Entwickler der Podcast Suchmaschine Fyyd (Christian Bednarek) stellt für Podcasts und deren Hörer:innen unterschiedliche Dienste zur Verfügung. Darunter auch ein Fyydiverse. So können wir uns über das Spiel WorkAdventure in einem für das Wirkstoffradio gestalteten Raum treffen.
Bernd Rupp
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