Současné genetické asociační studie poskytují stále více důkazů o důležité úloze teplotně citlivých iontových kanálů TRP (transient receptor potential) v periferním nervovém systému. Zatímco v databázích přibývají informace o výskytu jednonukleotidových polymorfismů (SNPs) v genech kódujících tyto proteiny, význam jejich možného vlivu na strukturu a funkci iontových kanálů je většinou pouze odhadován bioinformatickými nástroji, nebo zcela chybí. Charakteristickým příkladem je kanonický receptor TRP podtypu 5 (TRPC5), který je iontovým kanálem aktivovaným bolestivým chladem. Úloha TRPC5 v rozvoji zánětlivé, neuropatické a chladem vyvolané bolesti byla v nedávné době jednoznačně prokázána a rostoucí počet publikovaných molekulárních struktur v několika různých konformacích již umožňuje kvalitativně pokročit ve výzkumu nezbytném pro pochopení fyziologické funkce tohoto kanálu. Cílem práce je vybrat specifické SNPs ve funkčně důležitých oblastech lidského TRPC5 a určit jejich možný vliv na funkci receptoru na základě dostupných molekulárních struktur a možné homologie s jinými proteiny. Pro vybraná místa budou připraveny příslušné konstrukty a pomocí elektrofyziologické techniky patch-clamp popsána jejich citlivost ke specifickým chemickým podnětům a chladu. Na základě získaných experimentálních výsledků bude objasněn funkční a strukturní důsledek vybraných SNPs a navržen možný mechanizmus, kterým může TRPC5 ovlivnit aktivitu primárních nociceptivních neuronů.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Recent genetic association studies provide increasing evidence for an important role of temperature-sensitive transient receptor potential (TRP) ion channels in the peripheral nervous system. While there is increasing information in databases on the occurrence of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in genes encoding these proteins, the significance of their possible influence on ion channel structure and function is mostly only estimated by bioinformatics tools or is completely missing. A characteristic example is the canonical TRP receptor subtype 5 (TRPC5), which is a pain cold-activated ion channel. The role of TRPC5 in the development of inflammatory, neuropathic, and cold-induced pain has recently been clearly established, and the increasing number of published molecular structures in several different conformations is already enabling qualitative advances in the research necessary to understand the physiological function of this channel. The aim of this work is to select specific SNPs in functionally important regions of human TRPC5 and to determine their possible influence on receptor function based on available molecular structures and possible homology with other proteins. Appropriate constructs will be prepared for the selected sites and their sensitivity to specific chemical stimuli and cold will be characterized using the patch-clamp electrophysiological technique. Based on the experimental results obtained, the functional and structural implications of the selected SNPs will be elucidated and possible mechanisms by which TRPC5 may influence the activity of primary nociceptive neurons will be proposed.
- zadáno a potvrzeno stud. odd.