Wie registrieren mechanosensitive Ionenkanäle Bewegung? (Ohr)

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1 Antwort

Das die Signalerzeugung im Gleichgewichtsorgan auf ionotrope Rezeptoren beruht, habe ich noch nie gehört. Selbstverstänlich kann ich mich da irren, aber meines Wissens nach funktionieren die Stereovilli in den Macula-Organen und Christae genau so wie diejenigen im Corti-Organ (die des Hörsinns) und sind dementsprechend mechanisch gesteuert. Sie liegen auf einer Sinneszelle der Größe nach hintereinander angeordnet vor und ihre Ionenkanäle sind über "Tip Links" (quasi kleine Fädchen) verbunden. Bei Ablenkung der Sterocilien in Richtung der Kinocilie (der größten Stereocilie) werden diese Fädchen unter Spannung gesetzt und öffnen durch den Zug die Ionenkanäle, sodass die Zelle durch Kationeneinstrom depolarisiert wird, während sie sich in die andere Richtung schließen und die Membran hyperpolarisiert wird.

mfg

niftygourd 23.09.2012, 11:36

Danke für deine Antwort. Im Purves steht auf Seite 1082: Haarzellen sind ebenfalls Mechanorezeptoren. (...) Mit ihren Stereovilli können Haarzellen mechanische Reize detektieren, die nicht größer sind als die thermische Bewegung von Atomen. Werden die Stereovilli abgebogen, verändern sie ionotrope Rezeptorproteine in der Plasmamembran der Haarzellen. Diese Rezeptorproteine werden also von den Bewegungen der Stereovilli gesteuert. Wenn die Stereovilli einiger Haarzellen in eine Richtng abgebogen werden, schließen sich die Kanalporen, und das Membranpotenzial wird positiver. Im letzteren Falle schüttet die Haarzelle einen Neurotransmitter aus, der das mit ihr assoziierte sensorische Neuron erregt, und dieses Neuron schickt Aktionspotenziale zum ZNS.

Was ich jetzt nicht verstehe ist: Wie genau verändern sie die ionotropen Rezeptorproteine bzw. wie registrieren diese eine Bewegung?

So wie du das erklärst habe ich es teilweise auch verstanden nur meine Frage ist ähnlich, wie genau würde ein Öffnen der Ionenkanäle durch Zug ablaufen?

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niftygourd 23.09.2012, 11:43
@niftygourd

Zu der genauen Signalübertragung im Corti-Organ vom mechanischen Reiz bis zur Transmitterfreisetzung steht bei mir im Buch leider so gut wie gar nichts. Ich hab leider nichts genaueres zum Ohr und der Purves entspricht in seiner Ausführlichkeit ja etwa dem Campbell..

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DrBorrio 23.09.2012, 13:15
@niftygourd

Vielleicht hilft dir diese Abbildung weiter (das rechte Bild), das den Vorgang schematisch darstellt :

http://www.ks.uiuc.edu/Research/hearing/FIGW1.jpg

Das Kippen der Stereocilien in Richtung Kinocilie selbst führt dazu, dass sich die Fäden spannen, da sich der Abstand der Ionenkanäle zueinander durch das Kippen vergrößert. Durch den Zug der Fäden wird die Pore im Kanal geöffnet, es kommt also zu einer Konformationsänderung. Möglich wäre z.B., dass die Transmembran-Alphahelices des Kanals rotieren/ gekippt werden oder sich auseinanderbewegen oder eine Domäne, die die Öffnung des Kanals blockiert, verschoben wird. Um eine präzisere Aussage darüber zu treffen müsste man sich die Kristallstruktur des Kanals anschauen.

Wie ich bereits sagte, wüsste ich nicht, dass es ionotrope Rezeptoren im Vestibularapparat gibt, die auf die mechanische Bewegung der Cupula bzw. Statolithenmembran reagieren. Ionotrope Rezeptoren sind ja als solche definiert, die sich als Antwort auf einen gebundenen Liganden hin öffnen, und mir ist kein solcher Ligand bekannt. Ich wüsste auch nicht, wie eine mechanische Erregung eine Ligandenbindung auslösen sollte.

mfg

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