Ionotrope Glutamatrezeptoren bilden die Grundstrukturen für eine schnelle erregende Signalübertragung im zentralen Nervensystem. Sie erlauben nach der Bindung eines Liganden und der daraus resultierenden Porenöffnung einen Ionenfluss über die Membran. Evolutiv gesehen handelt es sich hierbei um hochentwickelte und hoch komplexe Strukturen, die aus unterschiedlichen Domänen zusammengesetzt sind. Es gibt eine für die Ligandenerkennung notwendige Ligandenbindungsdomäne, die an eine Pore gekoppelt ist, welche die eigentliche Ionenleitung verantwortet. Zusätzlich hierzu befinden sich extrazellulär die n-terminalen Domäne und intrazellulär die c-terminale Domäne. Beide sind an modulatorischen Aufgaben beteiligt, wobei die n-terminale Domäne auch für die Assemblierung verantwortlich sein soll. Aufgrund der strukturellen Ähnlichkeit von Glutamatrezeptoren mit Substratbindeproteinen und Kaliumkanälen und einer zusätzlichen Überschneidung in ihrer Sequenz wird seit Jahren davon ausgegangen, dass sich diese hoch entwickelten Rezeptoren ursprünglich durch eine Fusion aus beiden entwickelt haben. Der Versuch, einen Glutamatrezeptor zu einem kaliumselektiven Rezeptor umzubauen oder sogar einen Kaliumkanal zu integrieren, scheiterte bisher jedoch. GluR0, ein bakterieller Glutamatrezeptor, zeigt eine erhöhte Kaliumselektivität. Trotz dieses weiteren Hinweises für diese Theorie, konnte weiterhin keine Fusion eines Kaliumkanals mit einem Säugetierrezeptor gezeigt werden. Im ersten Kapitel kann ich zeigen, dass es möglich ist, einen rudimentären Kaliumkanal (KcvATCV-1) in umgekehrter Ausrichtung in die Zellmembran einzubringen. Diese Eigenschaft passt perfekt zu der Idee, die Pore eines Glutamatrezeptors auszutauschen, um diesen dadurch kaliumselektiv zu machen. Im zweiten Kapitel entwerfe ich eine Chimäre aus einem einfachen KcvATCV-1 und einem hoch entwickelten Glutamatrezeptor (GluA1). Mit dieser Chimäre kann ich zeigen, dass es möglich ist, einen Kaliumkanal durch die Gating-Maschinerie eines Glutamatrezeptors zu steuern. In diesem chimären Rezeptor bleiben die wichtigsten pharmakologischen Parameter des GluA1 erhalten, obwohl die Selektivität des KcvATCV-1 übertragen wird. Die untersuchten Hauptmerkmale des Kaliumkanals, der Bariumblock und auch die Selektivität, sind noch vorhanden ebenso wie die Auswirkungen bestimmter Mutationen auf das Kanalverhalten. Die Chimäre wiederum reagiert immer noch auf die gleichen Agonisten und Antagonisten wie der ursprüngliche Rezeptor. Interessanterweise ist auch die apparente Affinität zu den getesteten Agonisten und Antagonisten im chimären Rezeptor nicht beeinträchtigt. Im dritten Kapitel kann eine Verbindung zum bakteriellen GluR0 hergestellt werden. Säugetier-Rezeptoren besitzen im Gegensatz zum GluR0 eine zusätzliche Transmembrandomäne deren Entfernung diese funktionsunfähig macht. Interessanterweise kann dieses dritte TM in der Chimäre entfernt werden. Eine Funktion, wenn auch mit verminderter Affinität zu Glutamat, ist noch vorhanden.