Funkčná interakcia iónových kanálov TRPA1 a TRPC5

Abstract

A subset of transient receptor potential channels (TRP) is expressed on the peripheral endings of sensory neurons and is involved in pain, thus representing an attractive target for its treatment. TRP channels function as tetramers. They are mostly composed of 4 identical subunits and form homomeric channels. They can also heteromerise and thus influence their properties. This ability is particularly well known in the canonical subfamily, where one example is the TRPC1, TRPC4 and TRPC5 subunits among which heteromerisation has been shown in the brain. However, heteromerism can also occur between TRP subfamilies, such as for TRPA1 and TRPV1 in sensory neurons. Recently, three-quarters of human sensory neurons were found also to express TRPC5. The latter, like TRPA1, has a proven role in pathophysiological pain states. Whether and how these two TRP channels functionally influence each other is unknown. This work is focused on whether TRPA1 and TRPC5 can form heteromeric channels. Using a concatemer transiently transfected in HEK 293T cells formed from one TRPA1 subunit linked by a linker to one TRPC5 subunit, the effect of heteromerisation on channel voltage sensitivity and the effects of various selective agonists and inhibitors were characterised. Using the patch clamp method, we showed that cells...

Na periférnych zakončeniach senzorických neurónov je exprimovaná podskupina tranzientných receptorových potenciálových kanálov (TRP kanály), ktorá sa podieľa na vzniku bolesti a predstavuje tak atraktívny cieľ pre jej liečbu. TRP kanály fungujú ako tetraméry. Väčšinou sa skladajú zo 4 rovnakých podjednotiek a tvoria homomérne kanály. Môžu tiež heteromerizovať a tým ovplyvňovať svoje vlastnosti. Táto schopnosť je známa najmä u kanonickej podrodiny, kde jedným z príkladov sú podjednotky TRPC1, TRPC4 a TRPC5 medzi ktorými je dokázaná heteromerizácia v mozgu. Heteroméry však môžu vznikať aj medzi jednotlivými TRP podrodinami, ako napríklad u TRPA1 a TRPV1 v senzorických neurónoch. Nedávno bolo zistené, že tri štvrtiny ľudských senzorických neurónov exprimujú tiež TRPC5. Ten má rovnako ako TRPA1 preukázateľnú úlohu pri patofyziologických bolestivých stavoch. Či a ako sa tieto dva TRP kanály navzájom funkčne ovplyvňujú nie je známe. Táto práca sa zamerala na to, či TRPA1 a TRPC5 môžu tvoriť heteromerné kanály. Pomocou konkatemeru tranzientne transfekovaného v HEK 293T bunkách vytvoreného z jednej TRPA1 podjednotky spojenej linkrom s jednou TRPC5 podjednotkou bol charakterizovaný vplyv heteromerizácie na napäťovú citlivosť kanálov a účinky rôznych selektívnych agonistov a inhibítorov. Pomocou metodý...