Ionotrope Glutamatrezeptoren (iGluRs), wie der NMDA-Rezeptor, sind Liganden-gesteuerte Ionenkanäle. Diese Rezeptoren bilden einen wichtigen Teil des zentralen Nervensystems (ZNS) von Säugetieren, da sie eine schnelle exzitatorische Signaltransduktion ermöglichen. NMDA-Rezeptoren bestehen aus vier strukturell identischen Untereinheiten. Von diesen strukturell identischen Untereinheiten existieren drei Haupttypen (GluN1, GluN2, GluN3), die frei kombiniert werden, wobei GluN1 immer zweimal eingebaut wird. Die Transmembranregion dieser Untereinheiten bestehen aus vier Alpha-Helices, die als M1 – M4 Domänen bezeichnet werden. M1, M2 und M3 aller GluN-Untereinheiten bilden die Ionenkanalpore aus. Ligandenbindung an NMDA-Rezeptoren führt zu einer Öffnung dieser Pore, die einen Ionenfluss durch die Membran ermöglicht. Die Rolle der M4-Domäne innerhalb des NMDA-Rezeptors ist nicht vollständig geklärt und wurde daher im Rahmen dieser Arbeit untersucht. Es wurden M4-Trunkierungen, M4 Segment Koexpressionen und M4-Domänen mit Punktmutationen analysiert, um Einblicke in die Rolle der M4-Domäne in der Funktionalität, Assemblierung und Steroidmodulation von NMDA-Rezeptoren zu erhalten. Es konnte gezeigt werden, dass die M4-Domänen von GluN1/GluN2A- und GluN1/GluN3A-Rezeptoren weder an der Rezeptor-Assemblierung noch am Oberflächen-Transport beteiligt sind. M4-Trunkierungen führten zu einem Funktionsverlust der Ionenkanäle, der durch Koexpression des entsprechenden M4 Segments wiederhergestellt werden konnte, was die Bedeutung der M4 für die NMDA Rezeptor Funktion hervorhebt. Durch Einführung von Punktmutationen wurden zwei Aminosäuren im oberen Teil der GluN1-M4-Domäne identifiziert, welche für die Wiederherstellung der Funktion durch M4 Koexpression ausschlaggebend sind. Diese Aminosäuren bilden Interaktionspunkte der GluN1-M4 mit den M1- oder M3-Domänen der benachbarten GluN2-Untereinheit. Des Weiteren wurde vermutet, dass der obere Teil der M4-Domäne die Modulation von NMDA-Rezeptoren durch Neurosteroide wie Pregnenolonsulfat (PS) beeinflusst. Diese Beteiligung der M4-Region an der Modulation durch Neurosteroide konnte in dieser Arbeit gezeigt werden. Weiterhin wurde festgestellt, dass zwei Aminosäure-Positionen in der GluN1-M4 die Affinität von PS zu und die Wirkung von PS auf GluN1/GluN2- und GluN1/GluN3-Rezeptoren beeinflussen, was darauf hinweist, dass diese Positionen eine negative allosterische Modulationsstelle für PS bilden. Zusammengefasst gibt diese Arbeit neue Einblicke in die Funktion der M4-Domäne innerhalb von GluN1/GluN2- und GluN1/GluN3-Rezeptoren und hebt deren Rolle in der Regulierung der Rezeptorfunktion hervor. Darüber hinaus liefert sie ein besseres Verständnis der Modulation von NMDA-Rezeptoren durch Substanzen mit PS-ähnlichen Eigenschaften und bildet damit eine Grundlage für weitere Forschung hinsichtlich therapeutischer Strategien zur selektiven Modulation von NMDA-Rezeptoren.