Mobilizace vnitrobuněčného vápníku receptory pro acetylcholin muskarinového typu.

Abstract

Receptory pro acetylcholin muskarinového typu se účastní celé řady fyziologických i patofyziologických pochodů. Muskarinové receptory jsou metabotropní receptory pro acetylcholin. Hlavním cílem této práce bylo porovnat, jak krátkodobé vystavení jednotlivých podtypů muskarinových receptorů xanomelinu dlouhodobě ovlivňuje jejich funkční aktivitu. Muskarinové receptory se dělí do dvou skupin podle preferenčního typu G-proteinu - u lichých podtypů (M1, M3, M5) je to Gq/11, zatímco sudé podtypy (M2, M4) předávají signál do buňky hlavně přes Gi/o G-proteiny. Pro všechna měření byly použity CHO buňky stabilně exprimující jednotlivé podtypy muskarinových receptorů. Aby vápníková odpověď měla u všech podtypů srovnatelné parametry, byly buňky exprimující M2 a M4 receptory přechodně transfekovány cDNA pro lidský G-protein Gq/16. Hladina Ca2+ byla měřena pomocí fluorescenční sondy Fura 2. Vystavení xanomelinu vyvolalo na všech podtypech rychlé uvolnění Ca2+. V souladu s funkční selektivitou xanomelinu byla na M1 a M4 okamžitá vápníková odpověď na xanomelin srovnatelná s odpovědí na plného agonistu karbachol a zvýšená hladina vápníku přetrvávala hodinu po odstranění xanomelinu. Na druhé straně u M5 receptoru mělo krátkodobé vystavení xanomelinu dlouhotrvající antagonizující účinek na aktivaci karbacholem. Objasnění...

Muscarinic acetylcholine receptors play important role in many physiological and pathophysiological processes. Muscarinic receptors are metabotropic receptors for acetylcholine. The objective of this thesis is to compare long-term effects of short-term exposure of the muscarinic receptors to xanomeline among subtypes. There are two groups of muscarinic receptors that differ in their extracellular-to-intracellular signal transduction - the odd-numbered ones (M1, M3, M5) preferentially couple to Gq/11 G-proteins, whereas even-numbered ones (M2, M4) couple mainly via Gi/o. CHO cells stably expressing individual muscarinic receptor subtypes were used for all experiments. Cells expressing M2 and M4 receptors were transiently transfected with cDNA for human Gq/16 G-protein to achieve calcium response comparable to the one at oddnumbered subtypes. Calcium level was measured with the fluorescent indicator Fura 2. Xanomeline stimulation induced the fast mobilization of the intracellular calcium at all five receptor subtypes. In accordance with the functional selectivity of xanomeline for M1 and M4 receptors, the immediate calcium response to xanomeline was comparable to that of full agonist carbachol and the elevated calcium level sustained for one hour after xanomeline had been removed. On the other hand,...