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Elucidating differential regulation of the cardiac sodium channel Nav1.5 by super-resolution microscopy
Inhalt und Ziele des Forschungsprojekts
Nav1.5 ist ein Ionenkanal in Herzmuskelzellen. Zusammen mit anderen Ionenkänalen, wird ein Signal generiert, das die Herzmuskelzellen beauftragt, sich zusammenzuziehen. Die Funktion von Nav1.5 hängt von der präzisen Lokalisierung in der Zelle ab, sowie von Proteinen, die Nav1.5 binden.
Das erste Ziel des Projekts ist zu zeigen, wo Nav1.5 in den Zellen lokalisiert wird: erstens, im Glanzstreifen, welche die Herzmuskelzellen miteinander verbinden; zweitens, in der Lateralmembran; und drittens, in den T-Tubuli, welche Einstülpungen der Lateralmembran sind.
Das zweite Ziel ist herauszufinden, wo die interagierenden Proteine Nav1.5 binden. Bestimmte Proteine könnten nur in einem bestimmten Lokation vorkommen.
Das dritte Ziel ist, Veränderungen in der Lokalisierung von Nav1.5 und interagierenden Proteine in verschiedenen Mausmodellen zu untersuchen. Diese Modelle repräsentieren Mutationen, die in Patienten mit Herzrhythmuserkrankungen identifiziert worden sind. Um das zerstörte elektrische Verhalten von dieser Mutationen zu erklären, müssen wir aufklären, wie sich das Molekularpuzzle in den Modellen ändert.
Diese Fragen werden adressiert mit dem Super-resolution Mikroskop in Professor Mario Delmar’s Labor an der New York University, USA. Dieses Mikroskop hat eine Auflösung von 20 Nanometer, und ermöglicht uns fast, individuelle Proteine sichtbar zu machen.
Wissenschaftlicher und gesellschafticher Kontext des Forschungsprojekts
Das Projekt ist stark von menschlichen Erkrankungen inspiriert. Wenn wir besser verstehen, wie Mutationen in einem Gene so viele verschiedene Effekte haben, ist eine Patientenspezifische Behandlung einen Schritt näher gebracht.