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Mathias Timpert

• In the present study, a FRET-based approach was used for studying acute desensitization of agonist-activated GIRK current. Simultaneous FRET-recordings and whole-cell measurements of current were performed to analyse underlying molecular events in a range of milliseconds. Whole-cell recordings using tagged channel subunits revealed that current kinetics depend on the stoichiometry of G protein subunits and on the composition of GIRK channels. We suggest that two distinct, but additive mechanisms contribute to acute desensitization of GIRK current. Both mechanisms depend on RGS4, but differ in their time course. The fast desensitizing component is caused by current-dependent changes in the electrochemical driving force for potassium ions. The slower desensitizing component, a \(\textit {bona fide}\) signalling mechanism, could be detected on protein level in the presence of RGS4 and corresponds to previous publications suggesting that acute desensitization is promoted by the GTPase activity of RGS4.
• In der vorliegenden Arbeit wurde die schnelle Desensitisierung von Agonisten-aktivierten GIRK-Kanälen analysiert. Simultane FRET- und Ganzzell-Ableitungen wurden durchgeführt, um zugrunde liegende molekulare Ereignisse innerhalb von Millisekunden zu untersuchen. Mittels elektrophysiologischer Messungen von fusionierten Kanaluntereinheiten konnte gezeigt werden, dass kinetische Eigenschaften der GIRK-Ströme sowohl von der Stöchiometrie der G-Protein-Untereinheiten als auch von der GIRK-Kanal Zusammensetzung abhängig sind. Diese Ergebnisse deuten auf zwei unterschiedliche, aber additive Mechanismen hin. Beide Mechanismen werden durch RGS4 vermittelt, unterscheiden sich aber in ihrem zeitlichen Verlauf. Die schnellere Komponente wird durch Strom-abhängige Veränderungen der elektrochemischen Triebkraft verursacht. Die langsamere Komponente dagegen spiegelt eine Desensitisierungskomponente wieder, die durch die GTPase-Aktivität des RGS Proteins vermittelt wird.