Úloha jednotlivých aminokyselinových zbytků první transmembránové domény v deaktivaci P2X7 receptoru

Abstract

P2X7 receptor je trimerní ligandem otevíraný iontový kanál, aktivovaný extracelulárním ATP. Tento receptor je exprimovaný v mnoha tkáních a buněčných typech, jako jsou kupříkladu gliové buňky, buňky imunitního systému, různé epitely a spermie, a hraje roli v mnoha buněčných a fyziologických procesech, jako například fagocytóza, regulace metabolismu nebo apoptóza. Podjednotka P2X7 receptoru se sestává z intracelulárního N- a C-konce, dvou transmembránových domén (TM1 a TM2) a velké extracelulární ligand vazebné domény. P2X7 má nízkou sensitivitu pro svůj přirozený ligand, avšak jeho dlouhá nebo opakovaná aplikace sensitivitu k agonistovi zvyšuje spolu s amplitudou proudové odpovědi receptoru. Aktivace P2X7 receptoru je také spojena s akumulací velkých organických kationtů, kupříkladu fluorescentního barviva ethidium bromidu. Sensitizace receptoru je spojená s prodloužením deaktivace, jejíž mechanismus nebyl dosud zcela objasněn, a která může být měřena jako pokles proudu při odmytí agonisty. Tato práce se zabývá rolí jednotlivých aminokyselin v TM1 v kinetice deaktivace naivního a sensitizovaného P2X7 receptoru. Elektrofyziologická hole-cell patch clamp metoda byla použita k zaznamenání agonistou stimulovaného proudu a jeho poklesu u divokého typu P2X7 (P2X7-WT) a alaninových nebo leucinových...

P2X7 receptor is trimeric ligand-gated ion channel activated by extracellular ATP. This receptor is expressed in various tissues and cell types, such as glial cells, immune system cells or Schwann cells, different epithelial tissues and sperm cells, and is involved in many cellular a physiological processes such as is metabolism regulation, phagocytosis or apoptosis. The P2X7 subunit is composed of intracellular N- and C-termini, two transmembrane domains (TM1 and TM2) and a large extracellular ligand-binding domain. P2X7 has low sensitivity for its natural agonist, but prolonged or repeated applications lead to its sensitization and increase in current amplitude. Activation of P2X7 receptor is also known to induce uptake of large organic ions, such as fluorescent dye ethidium bromide. Receptor sensitization is accompanied by prolongation deactivation, mechanism of which is still unkown, that can be measured as current decay evoked by washout of agonist. This work explores the role of individual TM1 residues in deactivation kinetics of the receptor both in naïve and sensitized states. Electrophysiological whole-cell patch clamp method was used to record agonist-stimulated membrane current and it's decay of wildtype P2X7 receptor (P2X7-WT) and TM1 alanine or leucine mutants. Mutations that were...