Funkční úloha cytoplazmatických konců ankyrinového receptoru TRPA1

Abstract

Receptor TRPA1 je převážně exprimován na primárních aferentních senzorických neuronech, kde může být aktivován širokým spektrem štiplavých a reaktivních sloučenin, jakými jsou například allyl isothiokyanát nebo cinnamaldehyd. Tyto látky aktivují TRPA1 prostřednictvím kovalentní modifikace cysteinů z cytoplazmatické strany, odkud může být kanál zároveň modulován vnitrobuněčnými vápenatými ionty. Významnou roli v těchto procesech hrají aminové (N-) a karboxylové (C-) konce receptoru. Předkládaná diplomová práce přináší nové poznatky o úloze specifických cytoplazmatických domén v aktivaci TRPA1 receptoru, jež byla studována pomocí elektrofyziologických a molekulárně biologických metod. Měřením membránových proudů TRPA1, vyvolaných chemicky, napětím a vápenatými ionty, byla nalezena vysoce konzervovaná serinová a threoninová rezidua v rámci N-koncové ankyrinové domény, jejichž mutacemi byly silně ovlivněny odpovědi kanálu. Zároveň bylo nově zjištěno, že distální karboxylový konec, o němž bylo již dříve známo, že se podílí na regulaci receptoru vápenatými ionty, přispívá k napěťově závislé aktivaci TRPA1 receptoru.

The transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1) ion channel is expressed in a subset of primary afferent neurones where it is activated by a variety of pungent and chemically reactive compounds such as allyl isothiocyanate or cinnamaldehyde. This voltage- dependent channel is activated through covalent modification of cytoplasmic cysteines and, from the cytoplasmic side, is also critically regulated by calcium ions. Both, amino (N-) and carboxyl (C-) termini have been shown to be involved in these processes. Using electrophysiological and molecular-biology techniques, we explored the role of specific cytoplasmic domains in the activation of TRPA1. By measuring chemically-, voltage-, and calcium-activated membrane TRPA1-mediated currents, we identified highly conserved serine and threonine residues along the N-terminal ankyrin repeat domain, mutation of which strongly affected responses of the channel. In addition, using C-terminally truncated construct previously reported to be involved in calcium regulation, we present a new finding that the distal C-terminal tail contributes to voltage-dependent activation of TRPA1.