text size

Mechanizmy aktivace a modulace TRPV1 receptoru: vztah struktury a funkce

Notice: I hereby declare that I am aware that the information acquired from theses published by Charles University may not be used for commercial purposes or may not be published for educational, scientific or other creative activities as activities of person other than the author.
Title:
Mechanizmy aktivace a modulace TRPV1 receptoru: vztah struktury a funkce
Titile (in english):
Mechanisms of activation and modulation of the TRPV1 receptor: relationship between structure and function
Type:
Diploma thesis
Author:
Mgr. Bc. Filip Touška
Supervisor:
RNDr. Viktorie Vlachová, Ph.D., DrSc.
Opponent:
Ing. Jan Teisinger, CSc.
Consultant:
doc. RNDr. Jiří Novotný, DSc.
Thesis Id:
64767
Faculty:
Faculty of Science (PřF)
Department:
Department of Physiology (31-152)
Study programm:
Biology (N1501)
Study branch:
Animal Physiology (NFYZZIV)
Degree granted:
Mgr.
Defence date:
31/05/2010
Defence result:
Excellent
Language:
Czech
Abstract (in czech):
Vaniloidní receptor typu 1 - TRPV1 - je jedním z významných iontových kanálů z rodiny teplotně aktivovaných TRP receptorů, které se podílejí na integračních mechanizmech transdukce nociceptivních signálů v periferním nervovém systému. Na primárních aferentních senzorických neuronech je TRPV1 aktivován podněty chemickými (např: kapsaicin, reziniferatoxin, mediátory zánětu, endogenní vaniloidy, snížení pH < 6.5) a teplotními (nad 43 °C). Kromě zvýšené exprese na neuronech ganglií zadních kořenů míšních a trigeminálních gangliích byla potvrzena funkční exprese TRPV1 receptoru také v některých vyšších strukturách CNS. Strukturálně-funkční studie v průběhu posledních 13 let, které uplynuly od naklonování tohoto polymodálního iontového kanálu, odhalily řadu specifických vlastností, zůstává však také mnoho nezodpovězených otázek, převážně týkajících se buněčných mechanizmů regulace aktivity, modulace a komplexní funkce v nervovém systému. Cílem diplomové práce bylo pomocí elektrofyziologických a fluorescenčních technik charakterizovat časový průběh aktivace a desenzitizace rekombinantního TRPV1 receptoru ve vztahu k dynamickým změnám intracelulární koncentrace Ca2+. Na základě toho stanovit protokol a hlavní parametry těchto dějů, na které se zaměřila následná strukturálně-funkční analýza. Jedním z hlavních úkolů bylo zavedení a optimalizace fluorescenčních metod umožňujících zjišťovat funkční souvislosti TRPV1 receptoru s rozpadem membránového PIP2 (využít metody FRET pro monitorování rozpadu PIP2 po vstupu Ca2+, nebo současné použití elektrofyziologických a fluorescenčních technik pro charakterizaci role PIP2 při aktivaci a desenzitizaci TRPV1 receptoru). Dalším cílem práce bylo určit, za jakých podmínek by bylo možné využit techniku FRET pro studium intramolekulárních interakcí.
Abstract:
Vanilloid Receptor Subtype 1 – TRPV1 – is an important member of the TRP ion channel family. The physiological role of this ion channel is to integrate the nociceptive signals from the peripheral nervous system. TRPV1 participates in the detection of noxious stimuli on the primary afferent sensory neurons: of the chemical stimuli, such as capsaicin, resiniferatoxin, inflammatory mediators, endogenous vanilloids, and of the low pH (<6.5), and of the noxious heat stimuli (>43°C). Apart from the high expression on the dorsal root ganglion neurons and trigeminal ganglions, the functional expression of this receptor has been also found in the central nervous system, where its role remains elusive, however. Structural–functional studies which have been carried out since the receptor was first cloned, that is 13 years ago, have revealed several specific characteristics. Nonetheless, a number of questions remain to be answered, particularly those concerning cellular mechanisms and regulation of TRPV1’s activation, modulation, and its complex function in the nervous system. The aim of this diploma thesis was to characterize, using electrophysiological and fluorescence techniques, the activation and desensitization kinetics of recombinant TRPV1 receptor in relation to the dynamic changes of intracellular calcium. Based on these findings, a protocol and main parameters of these mechanisms for further structuralfunctional analysis were going to be established. One of the main goals of this research was to implement and optimize fluorescence methods (FRET-based or methods for simultaneous measurements of the TRPV1 activity in conjunction with PIP2 depletion monitoring), which could contribute to elucidate the functional relationships of the TRPV1 receptor and the membrane PIP2. Finally, the thesis also aspired to determine conditions under which it would be possible to monitor structural rearrangements of the proteincomplex after its activation.
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Mgr. Bc. Filip Touška 4.07 MB
Download Abstract in czech Mgr. Bc. Filip Touška 81 kB
Download Abstract in english Mgr. Bc. Filip Touška 81 kB
Download Supervisor's review RNDr. Viktorie Vlachová, Ph.D., DrSc. 134 kB
Download Opponent's review Ing. Jan Teisinger, CSc. 177 kB
Download Defence's report doc. RNDr. Jiří Novotný, DSc. 107 kB