Vliv deplece cholesterolu na signální dráhu iniciovanou receptory spřaženými s G proteiny třídy Gq/G11

Abstract

Membrane domains are an important structure in plasamatic membrane. They concentrate various signaling molecules. Their main structural component is cholesterol and by its removal the membrane domains are disrupted. The aim of our work was to examine the effect of cholesterol depeletion on signaling initiated thyreothropin releasing hormone (TRH). Although its signaling cascade is located within membrane domains the receptor itself is not. We showed that cholesterol depletion by -cyclodextrin caused release of Gq/11 proteins and caveolin 2 from membrane domains. We also discovered that cholesterol depletion decreases potency of TRH to activate G proteins as well as induction of release of intracellular Ca2+ In the last part we investigated the effect of disruption of the cell membrane integrity by cholesterol depletion on thyrotropin-releasing hormone receptor (TRH-R) surface mobility and internalization in HEK293 cells stably expressing TRH-R-eGFP fusion protein. CLSM studies indicated that the internalization of receptor molecules initiated by TRH stimulation was significantly attenuated. The detailed analysis of recovery of TRH-R-eGFP fluorescence in bleached spots of different sizes indicated that cholesterol depletion results in an increase of overall receptor mobility. We suggest that migration of...

Membránové domény jsou důležitou strukturou v plazmatické membráně. Koncentrují se v nich různé signální molekuly. Jejich hlavní strukturní složkou je cholesterol a jeho odstraněním dochází k jejich narušení. Předkládaná práce se zabývá vlivem, jaký má deplece cholesterolu na signalizaci iniciovanou thyreotropním hormonem (TRH), jehož signální kaskáda se pravděpodobně nachází v membránových doménách, ač on sám není jejich součástí. S pomocí látky -cyclodextrin jsme depletovali cholesterol z plazmatických membrán. Ukázali jsme, že deplece cholesterolu vede k uvolňování Gq/11 proteinů a kaveolinu 2 z membránových domén. Také jsme ukázali, že tato deplece vede ke snížení schopnosti TRH aktivovat trimerní G proteiny stejně jako indukovat výlev Ca2+ z intracelulárních zásob. V poslední části jsme prozkoumali efekt deplece cholesterolu na mobilitu TRH receptoru v plazmatické membráně a na jeho internalizaci indukovanou TRH. K tomuto účelu byla použita linie buněk HEK 293 stabilně exprimující fuzní protein TRH-R-eGFP. Studie s pomocí konfokálního mikroskopu ukázaly, že internalizace receptoru je výrazně potlačena. Detailní analýza návratu fluorescence TRH-R-eGFP do vybělených oblastí o různých velikostech ukázala, že deplece cholesterolu zvyšuje mobilitu receptoru. Jsme přesvědčeni, že návrat fluorescence probíhá...