Aktivierung von Kaliumkanälen durch Transaktivierung von Rezeptortyrosinkinasen in Mäusefibroblasten

Abstract

In der vorliegenden Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, daß über Liganden-gesteuerte Rezeptortyrosinkinasen ein calciumabhängiger spannungsunabhängiger Kaliumstrom transient aktivieren kann. In NIH3T3-Mäusefibroblasten reichte hierzu eine Konzentration von 10 ng/ml Plättchen-Wachstumsfaktor (PDGF) aus. Die pharmakologische Charakterisierung zeigte eine vollständige Blockade des Kaliumstroms durch die Skorpiontoxine Charybdotoxin, Iberiotoxin und Margatoxin in nanomolaren Konzentrationen. Der selektive PDGF-Rezeptortyrosinkinase-Inhibitor AG 1295 verhinderte in NIH3T3-Zellen vollständig einen PDGF-induzierten Kalium-strom. Der epidermale Wachstumsfaktor (EGF) konnte in NIH3T3-Zellen in einer Konzentration bis 100 ng/ml keinen Kaliumstrom induzieren.In EGF-R Zellen, die EGF-Rezeptoren in hoher Dichte überexprimieren, waren sowohl PDGF als auch EGF in der Lage, in einer Konzentration von 10 ng/ml einen spannungsunabhängien, calciumabhängigen Kaliumstrom maximal zu aktivieren. Charakteristisch im Vergleich zur Kaliumstromaktivierung durch den G-Protein-gekoppelten LPA-Rezeptor ist bei den Rezeptortyrosinkinasen zum einen die lange Latenz zwischen Applikation des Wachstumsfaktors und Beginn der Kaliumstrom-aktivierung und zum anderen die langen Inaktivierungszeiten mit 200 s im Vergleich zu LPA mit 50 s. Es konnte gezeigt werden, daß die Wachstumsfaktor-Rezeptoren nach ihrer ersten Stimulation einem Internalisierungsprozeß unterliegen. Eine zweite Kaliumstromaktivierung ist durch EGF bzw. PDGF innerhalb von 30 min nicht möglich, im Gegensatz zum G-Protein-gekoppelten LPA-Rezeptor. Die Kaliumstrom-aktivierung konnte durch die entsprechenden selektiven EGF- bzw. PDGF-Rezeptortyrosinkinase-Inhibitoren AG 1478 und AG 1295 vollständig blockiert werden. Dies zeigt die wichtige Rolle der Rezeptortyrosinkinaseaktivität für die Signalweiterleitung von den Rezeptoren zum Kaliumkanal. Dies wird auch bestätigt durch Experimente an DEL-Zellen, deren EGF-Rezeptoren drei fehlende Auto-phosphorylierungsstellen und deshalb eine verminderte Tyrosinkinaseaktivität haben. Eine Blockade der EGF-Rezeptortyrosinkinase durch den selektiven EGF-Rezeptor-tyrosinkinase-Inhibitor AG 1478 führte auch zu einer Blockade der PDGF-vermittelten Kaliumstromaktivierung und umgekehrt. Die vorliegende Arbeit konnte damit auch erstmals zeigen, daß eine Transaktivierung bzw. ein cross-talk zwischen Wachs-tumsfaktor-Rezeptoren auch hinsichtlich einer Kaliumkanalaktivierung stattfindet.