Hochdurchsatzverfahren für Ionenkanal-modulierende Substanzen

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Ionenkanäle sind integrale Proteine in der Plasmamembran, die die erleichterte Diffusion von Ionen gemäß ihren elektrochemischen Gradienten ermöglichen und somit das Membranpotential schnell ändern können. Die Offenwahrscheinlichkeit der Kanäle und die Zusammensetzung der Kanalpopulation bestimmen das Ruhemembranpotential und die elektrische Erregbarkeit der Zellen, was bei Aktionspotentialen in Nerven- und Muskelzellen entscheidend ist. In der medizinischen Forschung sind Ionenkanäle von großer Bedeutung, da sie potenzielle Zielmoleküle für Medikamente darstellen und durch unerwartete Wechselwirkungen auch unerwünschte Nebenwirkungen verursachen können. Daher ist es wichtig, Systeme zu etablieren, die die Wirkung von Substanzen auf Ionenkanäle untersuchen. In dieser Arbeit wurde ein Testverfahren entwickelt, das die Veränderung des Membranpotentials von Zellen mit stabil exprimierten Ionenkanälen mithilfe eines potentiometrischen Farbstoffs messen kann. Das Verfahren wurde mit dem K+-Leckkanal KCNK2 und dem Fluorophor DiBAC4(3) etabliert und bietet eine vielversprechende Alternative zu elektrophysiologischen Untersuchungen. Zudem könnte es genutzt werden, um die Aktivität zellulärer Kinasen und Phosphodiesterasen über die Regulation von Ionenkanälen zu untersuchen.