Lexikon der Biologie

mechanosensitive Kanäle



Mechanosensitive Ionenkanäle bilden vermutlich die Grundlage für die Empfindung von Berührung, Beschleunigung, Schwingungen (einschließlich akustischen Reizen), Gleichgewicht und osmotischen Zuständen (Osmose). Bisher ist wenig über die Beschaffenheit dieser Kanäle bekannt. Lediglich in Escherischia coli konnte ein Kanal (MscL) eindeutig identifiziert werden, der aufgrund osmotischer Veränderungen über einen Streckreiz aktiviert wird. In Caenorhabditis elegans konnten 2 Proteine identifiziert werden, die vermutlich Untereinheiten eines drucksensitiven Ionenkanals bilden und als Degenerine bezeichnet werden. Am besten untersucht ist die mechanoelektrische Kopplung im Innen-Ohr (Cochlea, Cortisches Organ, Labyrinth). An der Spitze der Stereocilien von Haarzellen befindet sich ein nichtselektiver Kationenkanal, der vor allem für K+ (Kalium), aber auch für Ca2+ (Calcium) permeabel ist. Akustische Schwingungen führen zu einer Deflexion (Ablenkung, Abbiegung) der Cilienbündel und über einen sog. tip link zur mechanischen Kanalöffnung. Dadurch wird die Zelle depolarisiert (Depolarisation) und bildet ein Rezeptorpotential aus. Eine Deflexion in die Gegenrichtung führt zum Verschluß des Kanals. Bei dem tip link handelt es sich wahrscheinlich um ein Glykoprotein, das über Myosin-1β mit intrazellulärem Actin interagiert, wodurch es zu einer mechanischen Kanalöffnung kommt.

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