Localization and characterization of binding sites for Ca2+ binding proteins and phosphatidylinositol phosphates on intracellular termini of TRP channels

Abstract

Tato disertační práce pojednává o charakterizaci vazebných míst pro kalcium vázající protein S100A1 a fosfatidylinositol fosfáty na intracelulárních koncích transient receptor potential (TRP) kanálů, a to především z rodin kanonických (TRPC), vaniloidních (TRPV) a melastatinových (TRPM). TRP kanály reprezentují superrodinu důležitých zprostředkovatelů dějů, které se odehrávají především v oblasti senzorické physiologie: přispívají k detekci chuti, rovnováhy těla, zraku, sluchu, hmatu a k sensibilitě vůči teplotním a tlakovým vjemům vnějšího prostředí. Tyto kanály slouží jako specializované neselektivní a nociceptivní membránové receptory zodpovědné za modulaci sil, které řídí vstup kationtů do buňky. TRP kanály jsou tvořeny šesti transmembránovými doménami s N- a C- terminálními konci vyskytujícími se v intracelulární oblasti. Celkem čtyři monomerní jednotky tvoří charakteristické uspořádání funkčního kanálu. Bylo prokázáno, že většina členů této téměř třicetičlenné rodiny transportérů je aktivována různorodými stimuly působícími jako signální integrátory. Z nejvíce prozkoumaných intracelulárních modulátorů TRP kanálů jsou cytosolické kalcium vázající proteiny a fosfatidylinositol fosfáty (PIPs) ukotvené na vnější straně cytoplazmatické membrány. Tyto signální integrátory váží specifické domény v...

This dissertation concerns with characterization of binding sites for calcium binding protein S100A1 and phosphatidylinositol phosphates on intracellular regions of transient receptor potential channels (TRPs), particular from canonical (TRPC), vaniloid (TRPV) and melastatin (TRPM) families. TRPs represent superfamily of important mediators that play critical roles in sensory physiology: contributions to taste, olfaction, vision, hearing, touch and thermo- and osmo- sensation. They serve as non-selective and nociceptive membrane receptors responsible for the modulation of driving force for cations entry into the cell. TRPs are composed from six transmembrane domains and N- and C- termini intracellular regions. Overall four monomer units form a characteristic assembly of functional channel. It was demonstrated that most of this almost thirty-member family transporters are activated by a variety of different stimuli and function as signal integrators. The most examined intracellular TRPs modulators are cytosolic calcium binding proteins and membrane anchored phosphatidylinositol phosphates (PIPs). These signal integrators bind specific domains in intracellular termini of TRPs, thereby change their structure and activate or inhibit the transportation function of receptor. To identify a novel ligand...