Intranet

Fyziologický ústav AV ČR

Špičková věda pro zdraví

Výzkum iontového kanálu TRPA1 může pomoci při objasnění příčin chronické bolesti


Řada závažných onemocnění je doprovázena chronickou bolestí, jejíž molekulární mechanismy nejsou prozatím plně objasněny. Výzkumem iontového kanálu TRPA1, který se uplatňuje v těchto mechanismech, se zabývají vědci z oddělení Buněčné neurofyziologie Fyziologického ústavu AV ČR. Ve spolupráci s laboratoří CBMN Univerzity v Bordeaux prokázali, že aktivita lidského TRPA1 je významně regulována membránovými fosfolipidy na záporných membránových potenciálech. Podařilo se identifikovat vazebné místo TRPA1 kanálu, které interaguje s fosfolipidy při nízkých koncentracích vápenatých iontů. Stejné místo může při vyšších koncentracích vázat regulační protein kalmodulin a modulovat tak iontový kanál způsobem závislým na jeho aktivitě. Tyto nové nálezy naznačují, že pro aktivaci TRPA1 je za fyziologických podmínek důležité správné složení plazmatické membrány zajišťující v oblasti rozhraní mezi podjednotkami převod signálů na otevírání iontového kanálu.

 

 

(A) Elektrofyziologické záznamy TRPA1 odpovědí na karvakrol (100 µM) a zvýšenou koncentraci vápenatých iontů (z 0 na 0.5 mM). Záznamy ze dvou F11 buněk snímané pipetou naplněnou (vlevo) kontrolním roztokem a (vpravo) roztokem s přidaným specifickým peptidem T1003-P1034. Dole, navržený mechanizmus, kterým o vazebné místo TRPA1 soutěží kalmodulin (CaM) a fosfolipid (PIP2). (B) Vazebné místo pro fosfolipidy v oblasti rozhraní dvou sousedních podjednotek TRPA1 kanálu. Zobrazena je jen transmembránová část podílející se na vazbě a převodu signalizace do vrátek (gate) kanálu (PDB kód struktury 6pqq). Úloha fenylalaninu Phe1020 v interakci byla prokázána v uvedené studii.

Máčiková L, Sinica V, Kádková A, Villette S, Ciaccafava A, Faherty J, Lecomte S, Alves I. D, Vlachová V Putative interaction site for membrane phospholipids controls activation of TRPA1 channel at physiological membrane potentials . FEBS Journal. 2019; 286(18); 3664-3683 . IF: 4.392 DOI