19. 06. 2023
Strukturní změny ligand-vazebných domén v podjednotkách GluN1 a GluN2A regulují povrchový transport a funkci NMDA receptorů v savčích buňkách
Přednáší: Mgr. Jakub Netolický / Oddělení neurochemie
Seminář se uskuteční ve čtvrtek 7. 9. 2023 od 14:00 hod. v Tyrkysové posluchárně ÚEM AV ČR. Přednáška proběhne v anglickém jazyce.
Anotace: N-methyl-D-aspartátové receptory (NMDAR) jsou ionotropní glutamátové receptory, které hrají klíčovou roli v excitační neurotransmisi a synaptické plasticitě. Důležitým měřítkem funkčnosti NMDAR je jejich počet na povrchu neuronů, avšak tento proces včetně kontroly kvality v endoplazmatickém retikulu (ER) není zcela objasněn. V rámci výzkumu jsme se zaměřili na studium molekulárních mechanismů při časném transportu nejčetnějšího typu NMDAR v dospělé kůře, GluN1/GluN2A, pomocí záměn aminokyselin interagujících v ligand vazebných doménách s endogenními ligandy, tj. glycinem v podjednotce GluN1 a L-glutamátem v podjednotce GluN2A.
Naše mikroskopické a elektrofyziologické experimenty ukázaly, že alaninové záměny v obou podjednotkách podstatně zvyšují hodnoty EC50 pro glycin nebo L-glutamát, a že tyto změny korelují s nižší povrchovou expresí receptorů GluN1/GluN2A. Pomocí časově rozlišeného uvolňování z ER jsme ukázali, že alaninová substituce v LBD změnila uvolňování receptorů GluN1/GluN2A z ER. Dále jsme ukázali, že ko-exprese dvou alaninových substitucí v LBD podjednotek GluN1 a GluN2A aditivně snižuje povrchovou expresi receptorů GluN1/GluN2A ve srovnání s receptory nesoucími pouze jednu mutovanou podjednotku. Nakonec jsme charakterizovali mutační cykly pro zbývající GluN1-S688 a GluN1-D732, včetně patogenních variant S688P, S688Y a D732E. Tyto experimenty ukázaly, že různé aminokyselinové záměny na stejných pozicích podjednotky GluN1 podstatně mění povrchové počty NMDAR, což ve většině případů koreluje s jejich citlivostí na glycin. Naše studie pomáhá pochopit základní mechanismy regulující časný transport NMDAR a zároveň charakterizuje vliv souboru patogenních variant na regulaci jejich povrchové exprese.
Tato práce byla podpořena Grantovou agenturou České republiky (20-12420S) a Grantovou agenturou Univerzity Karlovy (GAUK: 306221).
Těšíme se na Vaši účast.