Untersuchung der Wirkung von cAMP-Analoga auf HCN-Schrittmacherkanäle

In dieser Arbeit wurden die fünf cAMP-Analoga 2-Cl-cAMP, 8-Cl-cAMP, N6-Phe- cAMP, N6-Bn-cAMP und N6-Bnz-cAMP in ihrer Wirkung auf den HCN2-Kanal untersucht. Für diese cAMP-Derivate wurde bisher eine Selektivität für die Proteinkinase A angenommen, ihr Effekt auf die HCN-Kanäle wurde allerdings noch nicht erforscht. Es wurde mittels Patch-Clamp-Technik an Inside-out-Makropatches gemessen, wie sich der Strom durch den Kanal bei verschiedenen Ligandenkonzentrationen verhält. Durchgeführt wurden die Messungen an Oozyten des Krallenfrosches Xenopus laevis nach Injektion von mHCN2-RNA. Überraschenderweise führten alle getesteten cAMP-Analoga zu einer Aktivierung des HCN2-Kanals. Die EC50-Werte und damit die Potenzen der verschiedenen Liganden unterschieden sich. Von 8-Cl-cAMP, N6-Phe-cAMP und N6-Bn-cAMP waren im Vergleich zu cAMP niedrigere Konzentrationen notwendig, um eine halbmaximale Aktivierung zu erreichen. Die niedrigsten EC50-Werte wurden für N6- Phe-cAMP gefolgt von N6-Bn-cAMP und 8-Cl-cAMP bestimmt. Der EC50-Wert von 2- Cl-cAMP unterschied sich nur marginal von der Konzentration bei halbmaximalem Effekt von cAMP. N6-Bnz-cAMP hatte einen deutlich höheren EC50-Wert als cAMP und war somit weniger potent. Hinsichtlich Effizienz und Aktivierungskinetik gab es zwischen den Derivaten jedoch keine wesentlichen Unterschiede. Diese Ergebnisse werfen die Frage auf, inwieweit es sich bei diesen Substanzen um PKA-selektive Agonisten handelt. 7 In der vorliegenden Arbeit wird durch einen Vergleich zwischen den ermittelten Potenzen für den HCN-Kanal und PKA-bezogenen Potenzen aus der Literatur diskutiert, ob durch geschickte Wahl des verwendeten Konzentrationsbereiches eine Selektivität erzielt werden kann. Auch auf chemische Modifikationen, welche möglicherweise zu einer Verbesserung der Selektivität der Liganden führen, wird eingegangen.