Studium farmakologie a funkce vazebných míst nikotinových acetylcholinových receptorů

Abstract

Název práce: Studium farmakologie a funkce vazebných míst nikotinových acetylcholinových receptorů Autor: Mgr. Martina Kaniaková Katedra / Ústav: Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i. Vedoucí disertační práce: RNDr. Jan Krůšek, CSc., Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i. Abstrakt: Nikotinové acetylcholinové receptory (nAChR) jsou ligandem otevírané iontové kanály. Jejich funkční vlastnosti a možnosti farmakologického ovlivnění jsme studovali prostřednictvím techniky terčíkového zámku (patch-clamp) v konfiguraci měření proudu z celé buňky. Zkoumali jsme vlastnosti neuronálních receptorů heterologně exprimovaných v linii COS buněk a svalových receptorů přirozeně exprimovaných buněčnou linií TE671. Lobelin, rostlinný alkaloid s dlouholetou historií terapeutického využití, je schopen přímé interakce s nikotinovými acetylcholinovými receptory ve vazebném místě pro agonistu. Zjistili jsme, že výsledný účinek této interakce je závislý na aplikované koncentraci lobelinu, přítomnosti dalšího agonisty, časovém schématu aplikace a v neposlední řadě na podtypu receptoru. Souhrnně lze lobelin označit za velmi slabého parciálního agonistu nAChR s výraznou schopností desensitizovat některé podtypy receptorů. V kombinaci s jinými agonisty lobelin účinkuje buď jako kompetitivní antagonista nebo koagonista. Pomocí bodových mutací jsme...

Title: Study of pharmacology and function of binding sites of nicotinic acetylcholine receptors Author: Mgr. Martina Kaniaková Department: Institute of Physiology AS CR, v.v.i. Supervisor: RNDr. Jan Krůšek, CSc., Institute of Physiology AS CR, v.v.i. Abstract: Nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs) are ligand-gated ion channels. We use the whole-cell patch-clamp technique to study functional and pharmacological properties of muscle and neuronal nicotinic receptors. Rat neuronal receptors were heterologously expressed in COS cells and human embryonic muscle receptors were studied in TE671 cells. Lobeline, a plant alkaloid with a long history of therapeutic use, interacts with the classical agonist-binding site of nAChRs. The final result of this interaction depends on the receptor subtype, lobeline and other agonists concentrations and the time schedule of application. Generally, lobeline is a very weak partial agonist eliciting deep desensitization at several subtypes of nAChRs. In combination with other agonists, lobeline acts as a competitive antagonist or coagonist. Using point mutation procedure we studied the functional role of negatively charged amino acids in the F-loop of β2 and β4 subunits of neuronal receptors. Neutralising mutations in β4 subunit led to up to eighteen-fold increase in the...