Die Funktion von CaBP 1 und 2 an der ersten auditorischen Synapse innerer Haarzellen

In Säugetieren sind spannungsabhängige CaV1.3 Kalziumkanäle mit erstaunlich geringen Inaktivierungseigenschaften für den präsynaptischen Kalziumeinstrom der inneren Haarzellen (IHZ) verantwortlich. Dafür scheinen CaBP (Calcium Binding Proteins) Proteine wichtig zu sein, welche an spannungsabhängige Kalziumkanäle binden und die Inaktivierung der Kalziumströme modulieren können. Während in IHZ vier Varianten (CaBP 1,2,4 and 5) exprimiert werden, konnten beim Menschen bisher nur Mutationen in CaBP2 in den Zusammenhang mit Schwerhörigkeit gebracht werden (DFNB93).

Durch systemphysiologische Messungen (BERA), Immunhistochemie und in vitro Patch-Clamp von IHZ untersuchen wir die Rolle verschiedener CaBPs an der 1. Auditorischen Synapse in CaBP1/2-Doppel-Knockout-Mäusen (DKO). Wir haben die präsynaptische Funktion der IHZ durch Patch-Clamp-Messungen von Kalzium- und Bariumströmen und die Exozytose anhand von Membrankapazitätsänderungen gemessen. Die Messungen zeigen eine ausgeprägte (spannungs- (VDI) und kalziumabhängige (CDI)) Inaktivierung von Barium- und Kalziumströmen, welche die Exozytose signifikant reduzieren. Immunhistochemische Färbungen der IHZ Synapsen wiesen vergrößerte postsynaptische Signale auf, was für eine Modulation der postsynaptischen Seite durch die Aktivität der Präsynapse spricht.

CaBP1, 2 und 4 modulieren die CDI der CaV1.3 Kanäle der IHZ gemeinsam. Aufgrund der Kompensation durch die anderen Mitglieder blieben Effekte in Single-Knockout-Mäusen teilweise verborgen. Innerhalb der Gruppe nimmt CaBP2 eine gesonderte Rolle ein, da es im Vergleich zu den übrigen CaBPs neben der CDI auch die VDI der CaV1.3 der IHZ moduliert, was für die Funktion der IHZ und dementsprechend auch für das Hörvermögen entscheiden ist.

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
10. Juni 2020