Titelaufnahme

Titel
Molecular mechanisms involved in TRPC/NFAT-mediated gene expression / Hannes Schleifer
Verfasser/ VerfasserinSchleifer, Hannes
Begutachter / BegutachterinGroschner Klaus ; Romanin Christoph
Erschienen2012
Umfang109 Bl. : Zsfassung ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Calciumkanal / Molekulargenetik / Calciumkanal / Molekulargenetik / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-37346 Persistent Identifier (URN)
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Molecular mechanisms involved in TRPC/NFAT-mediated gene expression [8.13 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Ca2+ kontrolliert zelluläre Prozesse, von Sekretion, Botenstoffen-Produktion und Gentranskription bis Zellproliferation. Der Ca2+-Einstrom kann als durch Lipid-Mediatoren ausgelöster, rezeptor- oder speicherregulierter, vom Füllungszustand intrazellulärer Ca2+-Speicher abhängiger Einstrom erfolgen. Neben spannungsabhängigen Kanälen sind TRPCs und Orai-Kanäle Schlüsselproteine hierfür.Ca2+-Einstrom-Anomalien führen zu Nierenerkrankungen, fortschreit. Koordinationsstörungen, kardialen Pathologien und Immunschwäche. TRPC3 repräsentiert einen ROCE als auch möglicherweise SOCE TRPC-Kanal. Das Verständnis der Funktion und wechselseitigen Beeinflussung von Orai1, der für SOCE wichtigen Pore, soll zu effektiveren Behandlungsstrategien für auf einer Dysfunktion des zellulären Ca2+-Handlings beruhenden Krankheiten führen.Molekulare Modellierung und TRPC3-Mutagenese identifizierten eine AA in der Porenregion als für die Ca2+-Permeation verantwortlich. TRPC3E630Q reduzierte die Permeation divalenter Ionen um mehr als zwei Größenordnungen und TRPC3E630K blockierte die Kationen-Permeation völlig. Die Mutationen wirken dominant-negativ auf endogene TRPCs.Sog. Pyrazole wurden hinsichtlich der Effekte auf TRPC3 und Orai1 charakterisiert. Eine als Pyr6 bezeichnete Substanz blockiert den speicherabhängigen Orai1-Einstrom selektiv. Das neu synthetisierte Pyr10 wirkte in ähnlicher Weise selektiv auf TRPC3. Mittels dieser Werkzeuge wurden Hinweise für die Existenz eines mikrodomänen-organisierten Signalplexus gefunden. Dieser Komplex beinhaltet TRPC3 entweder als Schlüsselprotein eines funktionellen Gerüsts oder als Signalkomponente und ist von Bedeutung für die Entstehung lokaler, transkriptionell aktiver Ca2+-Signale durch Rekrutierung von Ca2+-Signalkomponenten in die Membran von HL-1- oder RBL-2H3-Zellen. Die TRPC3-Gerüstfunktion wird dynamisch durch PKC-Phosphorylierung reguliert.Die Ergebnisse zeigen Aspekte molekularer Funktion und physiologischer Rolle von TRPC3 auf.

Zusammenfassung (Englisch)

Ca2+ controls cellular processes, ranging from secretion, generation of mediators and gene transcription to cell proliferation. Ca2+ entry can be initiated via a lipid messenger-dependent receptor-operated or an intracellular Ca2+ store filling state-dependent, store-operated entry pathway. Aside voltage-gated channels, TRPCs and Orai-channels are key proteins for these processes.Aberrancies in Ca2+ entry can lead to nephritic diseases, progressing malfunctions of motor-coordination, cardiac pathologies or immune deficiency. TRPC3 represents a prototypical TRPC cation channel that is involved in ROCE and SOCE. Understanding its function and crosstalk with Orai1, the pore-forming protein of SOCE, is expected to lead to novel strategies for the treatment of pathological conditions based on dysfunction of cellular Ca2+ handling.Combining molecular modelling and mutagenesis of TRPC3 led to the identification of a single AA in the TRPC3 putative pore region, which is essential for Ca2+ permeation. TRPC3E630Q reduced divalent permeability of the channel by more than two orders of magnitude and TRPC3E630K was found to eliminate cation permeability completely. The mutations were found to act dominant-negatively on endogenous TRPCs.Pharmacological modulation of TRPC3 and Orai1 was characterized for several pyrazoles. A compound designated Pyr6, potently and selectively blocked Orai1-mediated SOCE while a newly synthesised structure, Pyr10, displayed selectivity for block of TRPC3. Using these tools, evidence was obtained for a signalplex, including TRPC3 either as a scaffold protein or as signalling component essential for Ca2+ entry and targeting of Ca2+ signalling components into regulatory membrane and transcriptionally active microdomains of RBL-2H3 and HL-1 cells. The identified scaffold function of TRPC3 was dynamically regulated by reversible PKC-phosphorylation.These results shed light on molecular function and pathophysiological role of TRPC3.