Molekulární mechanizmy aktivace a modulace TRPV3 receptoru

Abstract

TRPV3 receptor je teplotně citlivý iontový kanál patřící do rodiny TRP (transient receptor potential) vaniloidních receptorů. Tento kanál je exprimován v keratinocytech kůže, kde se společně s receptorem pro epidermální růstový faktor (EGFR) podílí na růstu a morfogenezi chlupů, tvorbě kožní bariéry, detekci teplotních změn, vzniku bolesti a pruritu. TRPV3 je aktivován řadou rostlinných produktů, jako je karvakrol z oregána, tymol z tymiánu nebo eugenol z hřebíčku. Jeho unikátní vlastností je senzitizace, postupné zvyšování proudové odpovědi při opakované aplikaci agonisty, molekulární podstata tohoto děje však není dosud objasněna. Jednou ze zvažovaných možností je přímá fosforylace TRPV3 proteinu prostřednictvím signální dráhy zahrnující EGFR a mitogenem aktivovanou protein kinázu MAPK1/MAPK3 (také zvanou ERK2/ERK1). V předložené diplomové práci jsme pomocí elektrofyziologické techniky patch-clamp zjišťovali, zda senzitizace TRPV3 receptoru exprimovaného v buněčné linii lidských imortalizovaných keratinocytů může být ovlivněna mutacemi na predikovaných konsensuálních místech pro fosforylaci MAPK1/MAPK3. Z osmi testovaných mutantů, ve kterých byl zaměněn treonin nebo serin za kyselinu asparagovou mimikující fosforylaci, jsme určili 6 míst, jejichž mutace ovlivnila alespoň jeden z testovaných...

Transient receptor potential vanilloid 3 receptor channel (TRPV3) is a thermosensitive ion channel expressed in skin keratinocytes. There, in a molecular complex with the epidermal growth factor receptor (EGFR) contributes to proliferation and terminal differentiation of keratinocytes, temperature detection, pain and pruritus. TRPV3 is activated by a number of exogenous compounds, such as carvacrol from oregano, thymol from thyme and eugenol from clove. Its unique feature is sensitization, TRPV3 channel activity successively increases upon repeated stimulation. The molecular basis of this process is not yet understood. One of the considered possibility is a direct phosphorylation of TRPV3 protein through signaling pathways involving EGFR and mitogen-activated protein kinase MAPK1 / MAPK3 (also called ERK2 / ERK1). In this thesis we investigated whether sensitization of TRPV3 which is expressed in a human cell line immortalized keratinocytes could be influenced by mutations on the predicted consensual phosphorylation sites for MAPK1 / MAPK3. We used electrophysiological patch-clamp technique and tested eight mutants, in which was threonine or serine replaced with aspartic acid mimicking phosphorylation. We identified six residues where the mutations influenced at least one of the functional...