Studium modulace rekombinativních a nativních NMDA receptorů fyzikálními a chemickými faktory

Abstract

Většina excitačního synaptického přenosu v savčí centrální soustavě je zprostředkována ionotropními glutamátovými receptory. NMDA receptory, tvořící jednu ze tří tříd této skupiny chemicky aktivovaných iontových kanálů, se mimo to podílejí též na tvorbě paměti a procesu učení a hrají roli i v etiologii nejrůznějších neurodegenerativních onemocnění. Dosavadní znalosti o mechanismu funkce NMDA receptorů jsou vesměs založené na výsledcích in vitro experimentů prováděných při pokojové teplotě, tedy daleko od fyziologického stavu. Cílem této disertační práce bylo charakterizovat teplotní závislost NMDA receptorů. Stanovili jsme rychlostní konstanty popisující jednotlivé kroky v mechanismu aktivace rekombinantních NR1/NR2B receptorů v teplotním rozmezí 25-45řC. Nejvíce teplotně citlivými se ukázaly být procesy desenzitizace, resenzitizace a odvazování glutamátu. Dále jsme popsali teplotní závislost deaktivace v různých experimentálních modelech NMDA receptorů (rekombinantních i nativních). Druhá část disertační práce se zaměřila na modulaci funkce NMDA receptorů steroidními látkami odvozenými od endogenního neurosteroidu pregnanolonsulfátu. Otestovali jsme celkem 21 steroidů vyznačujících se různou mírou inhibice (a v jednom případě potenciace) proudových odpovědí NMDA receptorů. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Excitatory synaptic transmission in mammalian CNS is mostly mediated by ionotropic glutamate receptors. NMDA receptors, one of three subclasses of this ligand-activated ion channels family, are involved in memory formation and learning and also play a role in the pathogenesis of various neurodegenerative diseases. Current knowledge about NMDA receptors function is predominantly based upon results of in vitro experiments conducted at room temperature, far from physiological. The aim of this PhD thesis was to describe the temperature dependence of NMDA receptors. We determined the rate constants that characterise each step in the mechanism of recombinant NR1/NR2B receptors activation in the temperature range 25-45řC. The receptor desensitization, resensitization and glutamate unbinding turned out to be the most temperature sensitive of these processes. In addition to that, we described the temperature dependence of deactivation kinetics in various experimental models of NMDA receptors (both recombinant and native). The second part of the thesis focused on the modulation of NMDA receptors function by steroid compounds derived from pregnanolone sulfate, an endogenously occuring neurosteroid. We tested 21 steroids that showed various degree of ability to inhibit (or, in one case, potentiate) the current...