Programfüzet (PDF) - DE OEC Tudományos Diákköri Tanács

Almássy János, Ph.D. IÉlettani IntézetA TPEN – EGY KALCIUM PUFFER – HATÁSA A RIANODIN RECEPTORMŰKÖDÉSÉREA vázizom működés meghatározó lépése az elektromechanikai csatolás,mely során a szarkoplazmatikus retikulumból (SR) a rianodin receptorokon(RyR, SR Ca2+ csatornák) keresztül kalcium szabadul fel, mely a vázizomkontraktilis elemeinek aktiválásával kiváltja az izom összehúzódását.Munkám során egy kalcium-pufferként általánosan használt anyag, aTPEN (N,N,N',N'-Tetrakis (2-pyridyl-methyl)ethylendiamine) rianodinreceptorra gyakorolt hatását tanulmányoztam. Vizsgálatát az indokolta, hogyTPEN-nel pufferelt vázizomrostokon végzett kísérletek során nehezenmagyarázható eredmények születtek, ezért felvetődött, hogy a TPEN talánönmagában is képes befolyásolni a szarkoplazmatikus retikulum Ca2+transzportját.Annak kiderítésére, hogy a TPEN feltételezett hatása kiterjed -e avázizomrost kalcium homeosztázisát alapvetően meghatározó rianodinreceptorra, méréseinket mesterséges lipid kettősrétegbe épített rianodinreceptorokon végeztük, mivel ez a módszer egyetlen izolált Ca2+ -csatornánfolyó áram mérését teszi lehetővé úgy, hogy a RyR működése a natívkörnyezetben lévő csatornához nagyon hasonló marad.Vizsgálatainkat 50 microM és 472 nM szabad Ca2+ -koncentráció mellettvégeztük, és megállapítottuk, hogy a TPEN koncentráció-, polaritás- ésfeszültségfüggő módon módosítja a rianodin receptor működését. Hatása kettős:ha a transzmembrán feszültségkülönbség a fiziológiás kalciumárammalellentétes irányú áramot generál, akkor a lipidmembránba épített RyRcitoplazmatikus oldalának megfelelő oldattérben alkalmazott TPEN a csatornátfeszültségfüggő módon, zárt állapotba kényszeríti. Ez arra utal, hogy a pozitívtöltésű TPEN az elektromos gradiens nagyságától függő módon mintegy „dugó”módjára eltömíti a csatorna pórusát. Ha a transzmembrán feszültségkülönbségáltal meghatározott, a rianodin receptoron keresztül folyó áram iránya afiziológiás körülmények között felszabaduló Ca2+ -áraméval azonos, a TPENenyhe aktiváló hatást fejt ki alacsony (472 nM) és magas (50 microM) szabadCa2+ -koncentráció mellett is, amit a csatorna megnövekedett nyitvatartásivalószínűsége mutat.Témavezető: Dr. Jóna István