Plyšinių jungčių, sudarytų iš širdžiai ir nervų sistemai būdingų koneksinų, cheminio valdymo modeliavimas ir elektrofiziologinis tyrimas
Advisor(s) |
---|
Other(s) | |
---|---|
Komisijos pirmininkas / Committee Chairman | |
Šatkauskas, Saulius | Komisijos narys / Committee Member |
Komisijos narys / Committee Member | |
Kisnerienė, Vilma | Komisijos narys / Committee Member |
Komisijos narys / Committee Member |
Date Issued |
---|
2024-03-01 |
Tiesioginį tarpląstelinį ryšį tarp ląstelių formuoja plyšinės jungtys (PJ). PJ – tai iš koneksinų (Cx) baltymų sudaryti specializuoti tarpląsteliniai kanalai, kurie koordinuoja ir reguliuoja daugelį ląstelės fiziologinių procesų. PJ sudarytos iš dviejų puskanalių, dar vadinamų koneksonais. Kiekvieną puskanalį sudaro šeši transmembraniniai baltymai – koneksinai. Kiekvienas puskanalis turi įtampai jautrius greituosius ir lėtuosius vartus, tačiau tik lėtieji vartai, dar vadinami cheminiais vartais, yra reguliuojami, viduląsteliniu pH, viduląsteliniu Ca2+ ir Mg2+, fosforilinimu bei cheminėmis medžiagomis. Disertaciniame darbe tirta muskato eterinio aliejaus ir jo sudedamųjų dalių įtaka Cx43 PJ kanalų biofizikinėms savybėms. Rezultatai parodė, kad muskato eterinis aliejus ir trys jo sudedamosios dalys (sabinenas, α-pinenas ir α-kopaenas) greitai ir grįžtamai slopina endogeninio Cx43 PJ kanalo laidumą, veikdamas PJ lėtuosius vartus. Naujų PJ moduliatorių paieškai, sukūrėme QSAR ir 3D-QSAR modelius (kiekybiniai aktyvumo priklausomybės nuo struktūros modeliai), kurių pagalba nustatėme ir eksperimentiškai patvirtinome, kad d-limonenas veikia kaip Cx43 PJ inhibitorius. Taip pat, pirmą kartą pademonstravome, kad α-pineno ir sevoflurano potencija priklauso nuo Cx43 fosforilinimo, kuris veikia teigiamos alosterinės kooperacijos būdu. Mūsų rezultatai rodo, kad CaMKII, aPKC, CDK ir iš dalies Pyk2 baltymų kinazės gali moduliuoti Cx43 PJ blokatoriaus α-pineno potenciją.
Direct intercellular communication between cells is formed by gap junctions (GJs). GJs are specialized intracellular channels composed of connexin (Cx) proteins coordinating and regulating many cell physiological processes. GJ is composed of two hemichannels, also called connexons. Each hemichannel has voltage-sensitive fast and slow gates, but only the slow gate, also called a chemical gate, is regulated by intracellular pH, intracellular Ca2+ and Mg2+, phosphorylation, and chemical substances. The effect of nutmeg essential oil and its components on the biophysical properties of Cx43 gap junction channels was investigated in the dissertation. The results showed that nutmeg essential oil and its three constituents (sabinene, α-pinene, and α-copaene) rapidly and reversibly inhibited endogenous Cx43 GJ channel conductance by acting through the GJ slow gates. To search for new GJ modulators, we developed QSAR and 3D-QSAR models (quantitative structure-activity relationship models), with the help of which we determined and experimentally confirmed that d-limonene acts as a Cx43 GJ inhibitor. Also, for the first time, we demonstrated that the potency of α-pinene and sevoflurane depends on Cx43 phosphorylation, which acts through positive allosteric cooperation. Our results show that CaMKII, aPKC, CDK and partly Pyk2 protein kinases modulate the potency of the Cx43 GJ blocker α-pinene.