Buněčné a molekulární mechanizmy aktivace teplotně citlivých TRP iontových kanálů

Abstract

The transient receptor potential (TRP) are cation channels mostly permeable to both monovalent and divalent cations. ThermoTRP is a specific group of directly thermally activated TRP channels. The vanilloid transient receptor potential 3 (TRPV3) is an ion channel widely expressed in keratinocytes, that is implicated in the regulation of skin homeostasis, thermo- sensing, nociception and development of itch sensation. Our results show the importance of the cytoplasmic inter-subunit interface in the heat sensitivity of TRPV3. As there is a structural analogy within the vanilloid receptors, our hypothesis of the identified important region is supposed to be valid also for other thermally activated TRPV receptors (TRPV1, TRPV2 and TRPV4). We have proved that TRPV3 is a substrate for ERK1/2 protein kinase (kinase regulated by extracellular signal 1 and 2) and we have identified TRPV3 phosphorylation sites that may be direct targets for ERK1/2. Of these residues, threonine 264 has been shown to be the main phosphorylation site responsible for TRPV3 sensitization mediated by ERK kinase. In human keratinocytes, the phosphorylation might be physiologically and pathophysiologically important in processes of TRPV3 sensitization mediated by MAPK signaling pathway. The transient receptor potential ankyrin 1...

Tranzientní receptorové potenciálové receptory (TRP) jsou kationtové kanály propustné pro jednomocné i dvojmocné ionty. Speciální skupina označovaná jako termoTRP zahrnuje TRP kanály aktivované přímo změnou teploty. TRPV3, vaniloidní termoTRP kanál typu 3, hojně exprimovaný v keratinocytech, je zapojen do regulace kožní homeostázy, detekce tepla, nocicepce a rozvoje pruritu. Výsledky předložené dizertační práce prokazují důležitou úlohu oblasti cytoplazmatického rozhraní, nacházejícího se mezi podjednotkami, v teplotní aktivaci TRPV3. Vzhledem k výrazné strukturní podobnosti vaniloidních receptorů vyslovujeme hypotézu, že identifikovaná oblast je důležitá pro teplotní citlivost i ostatních vaniloidních termoTRP receptorů (TRPV1, TRPV2 a TRPV4). Podařilo se prokázat, že TRPV3 může být substrátem pro ERK1/2 proteinkinázy (kinázy regulované mimobuněčným signálem 1 a 2) a identifikovat fosforylační místa TRPV3, která jsou cílem ERK1/2. Z nich byl klíčovým fosforylačním místem pro senzitizaci zprostředkovanou ERK kinázou určen threonin 264. Toto místo může mít fyziologický/patofyziologický význam v procesech senzitizace TRPV3 v lidských keratinocytech prostřednictvím MAPK signální kaskády. Tranzientní receptorový potenciálový kanál ankyrinového typu 1 (TRPA1) je polymodální senzor chladu, endogenních...