The Channelrhodopsin Mechanism

Kanalrhodopsine (Channelrhodopsins, ChR) sind direkt lichtgesteuerte Ionenkan?le, die in der Natur der Orientierung von einzelligen Algen im Licht dienen und die in den Neurowissenschaften eingesetzt werden, um Zellen in Kultur, Geweben oder ganzen Tieren gezielt mit Licht zu depolarisieren (Optogenetik). In den n?chsten 3 Jahren wollen wir die beiden leitf?higen Zust?nde besser beschreiben und diskriminieren, die beteiligte Protonendynamik analysieren, die funktionelle Bedeutung der Chromophor-Deprotonierung bzw. des Protonentransfers für den ?ffnungs?mechanismus (gating) kl?ren, sowie die kritische Brücke zwischen Wasser-gefüllten Halbkan?len und dem katalytischen Photozyklus des Retinals bearbeiten. Als neuronales Testsystem wollen wir neben Oocyten und HEK-Zellen auch Hippokampuszellen etablieren. Wir hoffen durch die geplanten Experimente der Beantwortung der grunds?tzliche Frage nach dem Mechanismus lichtgesteuerter Ionenkan?le n?her zu kommen und werden gleichzeitig neue Channelrhodopsin-Varianten für die Neurowissenschaften bereitstellen.