Studium vybraných signálních systémů řízených GPCRs v lidských SH-SY5Y a iPSC buňkách: vliv buněčné diferenciace

Abstract

Skupina s G proteiny spřažených receptorů (GPCRs) představuje početnou a významnou rodinu membránových receptorů, které přenášejí extracelulární signál dovnitř buňky. Známe mnoho druhů GPCRs zapojených do většiny mediátorových systémů nervové soustavy. V rámci této práce jsme se blíže zaměřili na β adrenergní receptory, adenosinové receptory, muskarinové acetylcholinové receptory a opioidní receptory. Hlavním cílem této práce bylo pomocí SDS-PAGE a Western blot metody detekovat a analyzovat změny v expresi vybraných GPCRs, ke kterým dochází v průběhu diferenciace v neurální typ buněk. Experimenty byly provedeny za využití lidské neuroblastomální modelové linie SH-SY5Y, u které byla diferenciace indukována pomocí kyseliny retinové. Druhou použitou modelovou linií byly lidské pluripotentní kmenové buňky (iPSC), které diferencovaly po vysazení fibroblastového růstového faktoru 2. Následným cílem práce bylo porovnat naměřená data napříč oběma liniemi a získané výsledky zasadit do kontextu již existujících publikací. Výsledky experimentů ukázaly, že při buněčné diferenciaci SH-SY5Y a iPSC linie dochází ke změnám v hladinách GPCRs. Zaznamenáno bylo zvýšení i snížení exprese jednotlivých receptorů. Změny v expresi se lišily nejen u různých podtypů zkoumaných receptorů, ale závisely také na použité buněčné...

The group of G protein-coupled receptors (GPCRs) represents a large and important family of membrane receptors that transduce extracellular signals into the cell. There are many known types of GPCRs involved in most mediator systems of the nervous system. The present thesis focused on β adrenergic receptors, adenosine receptors, muscarinic acetylcholine receptors and opioid receptors. The main goal of this paper was to use SDS-PAGE and Western blot methods to detect and analyse changes in the expression of selected GPCRs that occur during differentiation into neural cell types. Experiments were performed using the human neuroblastoma model line SH-SY5Y, where differentiation was induced by retinoic acid. The second used model line was human pluripotent stem cells (iPSCs) that differentiated after fibroblast growth factor 2 withdrawal. The consequent aim of the thesis was to compare the measured data across the two lines and to put the results into the context of existing publications. The results of the experiments showed that changes in the levels of GPCRs occur during cellular differentiation of SH-SY5Y and iPSC lines. Both increases and decreases in the expression of individual receptors were observed. Changes in expression not only varied among the different receptor subtypes examined, but also...