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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Einfluss von Ca2+ auf spannungsanhängige Natriumkanäle



KoelnerMedizin
30.11.2009, 14:18
Dass Calcium die spannungsabhängigen Natriumkanäle "stabilisiert" ist ja bezüglich der Pathophysiologie der Hyperventilationstetanie bekannt. Nun stellt sich mir die Frage nach dem Warum? :-???

Also es ist ja so, dass intrazelluläres Ca2+ über Calmodulin in einem Komlpex an den Kanal auf cytosolischer Seite bindet und so eine Verlangsamung der Inaktivierung des Kanals verursacht. Aber durch Hyperventilation wird doch durch die respiratorische Alkalose eine relative Hypokalzäme ausgelöst, sodass freies Ca2+ im Blut an Plasmaprotein bindet. Ist die Bindung von Ca2+ and Calmodulin eigentlich pH-abhängig wie die Bindung an Albumin, bzw. spielt das im Kontext der pH-Verschiebung im Blut bei Hyperventilation eine Rolle und wie beeinflusst jetzt der geringere Spiegel an freiem Ca2+ extrazellulär das Öffnungsverhalten der spannungsabhänigen Natriumkanäle?

Ich hoffe, jemand kann mir helfen :-blush...

LG ;-)

Lizard
30.11.2009, 17:32
Hi,

das extrazelluläre Ca2+ erhöht durch seine Ladung das Schwellenpotential der spannungsabhängigen Na+ Kanäle. Sinkt nun die Ca2+ Konzentration durch (beispielsweise) eine repiratorische Alkalose, sinkt auch der Wert des Schwellenpotentials und die Zelle wird leichter erregbar => Krämpfe.

Dass der Ca2+-Calmodulin-Komplex eine Auswirkung auf spannungsabhängige Natriumkanäle hat, wäre mir neu.

Grüße

epeline
30.11.2009, 19:26
mal ne frage:
was bitte ist das für eine schuleauf die du da gehst?

pottmed
30.11.2009, 19:46
Zwei Dumme... ein Gedanke, erst Latex und dann das :-))

KoelnerMedizin
30.11.2009, 19:47
Aha, dann war es doch so wie ich es mir dachte. Das heißt, Calcium bindet einfach an negativ geladene Aminosäurereste oder hat es eine spezifisch EF-Bindungsstelle wie bei Calmodulin?



Dass der Ca2+-Calmodulin-Komplex eine Auswirkung auf spannungsabhängige Natriumkanäle hat, wäre mir neu.
Grüße

Also das wurde in der Arbeit "Calcium-dependent regulation of the voltage-gated sodium channel hH1: Instrinsic an extrinsic sensors use a common molecular switch" diskutiert. Und daher auch die Vermutung...


mal ne frage:
was bitte ist das für eine schuleauf die du da gehst?

Ja, auf ne ganz normale :-)) Ich interessiere mich einfach für Medizin (ich tue das nicht um des Lernens willen, sondern wirklich aus Interesse!) und ich schreibe meine besondere Lernleistung über die molekulare Struktur des spannungsabhängigen Natriumkanals unter dem Aspekt der pathobiochemischen Vorgänge bei der Hyperventilationstetanie. Daher brauchte ich diese Info auch...;-)

Danke schonmal für die Antworten :-)

Coxy-Baby
30.11.2009, 19:59
Ich dachte immer das Ca+ wird ph-abhängig einfach an die Plasmaproteine gebunden und aus die Maus.
Falls du eine besondere Lernleistung schreibst sollten doch Fachbücher ausreichen, oder
muss man da irgendwelche Exp./Theroret.Arbeiten durchdiskutieren??

pottmed
30.11.2009, 20:11
Die gängigen Lehrbücher reichen sicher, selbst für 15 Punkte ;-)

KoelnerMedizin
30.11.2009, 21:21
Ich dachte immer das Ca+ wird ph-abhängig einfach an die Plasmaproteine gebunden und aus die Maus.


Ja, das ist ja auch so, nur meine Frage war ja inwiefern diese relative Hypokalzämie jetzt zur Stabilisierung des Membranpotentials bzw. der Kanäle beiträgt. Wenn ich mich nicht irre, dann kann eine Tetanie doch auch durch einen Hypoparathyreoididmus ausgelöst werden oder? Das heißt, freies Ca2+ stabilisiert auf jeden Fall, die Frage war eben nur wie. Zum einen ist es einfach eine Komplexierung negativer Ladungen auf der extrazellulären Seite des Kanals, sodass durch diese Ladungsänderung eine Verschiebung des Ruhemembranpotenzials in negative Richtung, was die Auslösung eines AP (bei konstantem Schwellenwert) unwahrscheinlicher macht, oder eben ob es was mit einem Ca2+-CaM-Komplex zytosolischer Seite zu tun hat.
So, ich habe mir jetzt mal einen Artikel aus "Biophysical Journal" durchgelesen und der hat endlich Klarheit aufgeworfen: Also Ca2+ bindet sich an den aromatischen Rest (in dem Versuch war es Tyr-401), der sich am äußeren Teil der Kanalpore befindet. Dort kommt es dann zur Interaktion zwischen dem (von Hydrathüllen umgebenem) Ca2+ und den Elektronen im Pi-Orbital der Atome dieses aromatischen Rings. Diese Stelle spielt wohl auch bei der Bindung von TTX eine Rolle. Nun frage ich mich immernoch: Durch die beschriebene Interaktion der Ca2+-Ionen mit den Pi-orbitalen Elektronen und die daraus resultierende Bindung...kommt es da jetzt zum mechanischen Porenblock oder eben zu einer Negativierung des Ruhemembarnpotenzials...oder beides?

Tut mir leid, wenn ich euch so nerve mit dem Thema :-blush, aber es interessiert mich einfach, zumal ich auch gerne gut über das Thema informiert sein möchte um bei Kolloquium nicht passen zu müssen :-D

Übrigens, die einschlägige Fachliteratur (Aktories, Deetjen, Karlson und was ich nicht noch alles durchforstet habe) geben mir keine Antwort...:-))

Grüße ;-)

der micha
30.11.2009, 21:53
im zweifelsfalle die standardantwort der biochemie: konformationsänderung :-oopss

KoelnerMedizin
03.12.2009, 19:46
im zweifelsfalle die standardantwort der biochemie: konformationsänderung :-oopss

Ja, das dachte ich auch ganz am Anfang, beziehungsweise die Lehrer auf unserer Schule, die mit dieser Frage leider hoffnungslos überfordert waren, weil es würde ja theoretisch Sinn machen. Es ist aber wohl so, wie ich es oben beschrieben habe...;-)

LG

SarahT.
03.12.2009, 19:58
Was bist Du denn fürn Freak!? :-lesen :-stud:-wow:-D

KoelnerMedizin
03.12.2009, 20:12
Ja, keine Ahnung...Ist doch nicht verboten da Interesse zu haben oder? :-P

Flemingulus
03.12.2009, 20:14
Was bist Du denn fürn Freak!? :-lesen :-stud:-wow:-D

Mach nur weiter so KM. :-) "Chirurg" würd ich Dir als Berufswunsch zwar nicht unbedingt empfehlen :-)), aber so Leutchen wie Du offenbar einer bist werden auch dringend gebraucht... bloß: bleib ja auf dem Boden ;-) Der völlig überforderte Lehrer würd' Dich auf anderem Gebiet wahrscheinlich wiederum alt aussehen lassen, vielleicht beim Skat, vielleicht beim Schnapstrinken und vielleicht auch nur beim Keine-Ahnung-haben - und letztlich ist noch nicht raus, welche Begabung wohl einmal für die Rettung der Menschheit ausschlaggebend sein wird (Keine-Ahnung-haben ist allerdings ziemlich weit vorne). ;-)

SarahT.
03.12.2009, 20:18
Ja, keine Ahnung...Ist doch nicht verboten da Interesse zu haben oder? :-P

Ne, war auch absolut positiv gemeint.
Werd Onkologe und/oder geh in die Forschung, kann mir gut vorstellen, dass Dir das Spaß machen wird.

KoelnerMedizin
03.12.2009, 21:06
bloß: bleib ja auf dem Boden ;-) Der völlig überforderte Lehrer würd' Dich auf anderem Gebiet wahrscheinlich wiederum alt aussehen lassen, vielleicht beim Skat, vielleicht beim Schnapstrinken und vielleicht auch nur beim Keine-Ahnung-haben - und letztlich ist noch nicht raus, welche Begabung wohl einmal für die Rettung der Menschheit ausschlaggebend sein wird (Keine-Ahnung-haben ist allerdings ziemlich weit vorne). ;-)

:-)) Ja, das sollte jetzt auch auf keinen Fall überheblich klingen, nur war ich zu Beginn etwas überfragt (ich schreibe ja eine besondere Lernleistung, wo es unter anderem über Pathophysiologie der Hyperventilationstetanie bzw. die molekulare Struktur des Na-Kanals unter klinischer Berücksichtigung geht), weil ich dachte "Wenn es die Lehrer unserer Schule nicht wissen, wer sonst?" ;-)


Ne, war auch absolut positiv gemeint.
Werd Onkologe und/oder geh in die Forschung, kann mir gut vorstellen, dass Dir das Spaß machen wird.

Ja, ich hab meine Facharbeit über molekulare Therapie der CML mit Imatinib geschrieben. Ist tatsächlich ein sehr interessantes Thema, und ich kann mich nie entscheiden, was mir jetzt am meisten Spaß macht. In der Regel immer das, an dem ich gerade sitze :-))
Aber ich warte erstmal das Studium ab (sofern ich überhaupt eine Platz bekomme danke meiner Noten in Deutsch und Geschichte :-kotz), meine Famulatur, PJ etc. und dann mal schauen, in welche Richtung es mich verschlägt

LG ;-)

epeline
04.12.2009, 02:05
es gibt hier threads, bei denen ich mich nach dem lesen irgendwie ungebildet fühle...

hm, auf ner normalen schule, wo war ich denn dann? ich war schon stolz, dass wir im bio gk den citratzyklus dran hatten ^^

KoelnerMedizin
04.12.2009, 16:00
Warum ungebildet? :-)) Immerhin hast du doch schon dein Physikum geschafft, was erstmal Respekt verdient! :-top
Ich wär froh, wenn ich überhaupt erstmal das Abitur gut genug bestehe, um dann einen Studienplatz zu bekommen... :-keks

LG ;-)

cmm
20.12.2009, 17:43
Um mal auf die Frage zurückzukommen:
In Medical Physiology (2nd ed) vom Boron steht geschrieben:


The mechanism of this voltage shift in Na+ channel gating by extracellular divalent cations such as Ca2+ is thought to involve an alteration in the transmembrane electrical field that is sensed by the channel protein. Presumably, this effect is caused by Ca2+ binding or electrostatic screening of negative charges at the membrane surface.

Eine elegante Formulierung für "wir haben auch keine Ahnung" ;)