University, Diss., 2004--Bremen.

Kaliumkanäle ermöglichen es, den geladenen Kaliumionen selektiv die hydrophobe Lipidphase von Zellmembranen zu passieren. Sie operieren in ihren Funktionen als Antagonisten von Natrium- und Kalziumkanälen, um die elektrische Erregbarkeit von Zellen zu kontrollieren. Im ZNS der Vertebraten existiert eine Vielzahl verschiedener Kaliumkanäle, welche die zeitliche Struktur von Aktionspotentialen festlegen. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden bisher unbekannte Kanäle aus den Familien der spannungsgesteuerten Kv1-/Kv3- und der kalziumsensitiven SK-/BK-Kaliumkanäle aus dem ZNS der Regenbogenforelle kloniert. Diese wurden durch heterologe Expression in Insekten- und Säugerzellen einer biophysikalischen und pharmakologischen Charakterisierung zugeführt. Gegen fünf der bekannten Kanäle wurden spezifische Antikörper hergestellt. Mit Hilfe immunhistochemischen und PCR-Techniken konnte die gewebetypische und entwicklungsspezifische Expression der Kaliumkanäle untersucht werden. Mit den in dieser Arbeit präsentierten Daten konnte die Grundlage für eine differentielle Betrachtung der funktionellen Bedeutung und des Expressionsmusters der entsprechenden Kaliumkanäle im nativen Kontext gelegt werden.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Entwicklung von Forellen Retina Ganglienzellen untersucht. Dabei wurde die Fähigkeit der Zellen Aktionspotentiale zu generieren betrachtet. Es konnte festgestellt werden, dass die Anzahl der Aktionspotentiale im Rahmen der Reifung stieg und gleichzeitig ihre Dauer sank. Bei der Ermittlung der passiven elektrischen Membraneigenschaften wurde keine signifikante Erhöhung der Zellgröße mit steigendem Entwicklungsstadium festgestellt. Jedoch zeigte sich eine altersabhängige Steigerung des Membranpotentials. Im nächsten Schritt wurden zugrunde liegenden Summenströme der RGZ charakterisiert. Dabei konnte keine Veränderung des Natriumeinstroms festgestellt werden. Beim Summenausstrom wurde eine signifikante Veränderung des Strommusters ab dem Zeitpunkt des Schlüpfens festgestellt. Durch den Einsatz von spezifischen Blockern konnten Kaliumkanäle aus der Bk und Shaw Familie erstmals zum Zeitpunkt des Schlüpfens nachgewiesen werden, die in adulten RGZ den größten Anteil des Summenausstromes tragen. Die Zuordnung der Summenausströme der frühen Entwicklungsstadien zu einem bestimmten Kanal konnte bis zum Ende dieser Arbeit nicht erreicht werden.Im Rahmen der heterologen Expression eines Forellen Kv3.1 Kanals in Sf21 Zellen konnte eine hohe Sensitivität gegenüber dem Blocker Chinin festgestellt werden. Neben der Blockierung von Kaliumkanälen Blocker, wurde eine weitere Methode untersucht. Dabei zeigte sich, das spezifische Antikörper eine vergleichbare Hemmung des Stromes erreichen wie klassische Blocker.Neben den elektrophysiologischen Methoden zum Nachweis von spezifischen Kaliumkanälen wurde in einem weiterführenden Schritt die Expression von 4 Shaker und 2 Shaw Kanälen mit Hilfe der Einzelzell RT-PCR Technik nachgewiesen. Dabei stimmten die Ergebnisse mit denen der elektrophysiologischen Experimente überein.Für weiterführende Untersuchungen wurde schließlich eine Methode zur Zellkultivierung von Forellen RGZ entwickelt.