SaFRyR: Vzťah medzi štruktúrou a funkciou domén ryanodínového receptora, zodpovedných za CPVT arytmie
Vedúci projektu: Jozef Ševčík
Trvanie: február 2007 – december 2009
Koordinujúca organizácia: Ústav molekulárnej biológie SAV, Bratislava
Anotácia
Správna regulácia ryanodínových receptorov (RyR) je nevyhnutná na udržanie Ca2+ homeostázy v periodicky sa sťahujúcom srdcovom myocyte. Táto regulácia je narušená pri genetických ochoreniach CPVT-1 a ARVD-2, pri ktorých RyR vykazuje mutácie. Cieľom projektu je určiť štruktúru dvoch špecifických domén RyR z oblasti častého výskytuCPVT/ARVD mutácií („doménový prepínač“), dôležitých z hľadiska alosterickej regulácie otvárania kanála a spresniť ich úlohu pri modulácii pokojovej aktivity RyR. Určíme štruktúru domén a ich vzájomného komplexu. Metódami elektrofyziológie a konfokálnej mikroskopie zistíme účinok peptidových fragmentov odvodených zo sekvencie domén na pokojovú aktivitu izolovaných RyR kanálov ako aj RyR kanálov in situ. Pomocou alosterických modelov RyR aktivity zistíme mechanizmus interakcie medzi jednotlivými funkčnými modelmi RyR. Úspešné ukončenie projektu, t.zn. určenie štruktúry a princípu funkcie domén, umožní hlbšie pochopenie funkcie doménového prepínača a molekulárnych mechanizmov vedúcich k CPVT arytmiám.
Kľúčové slová
väzba excitácie s kontrakciou, CPVT arytmie, ryanodínový receptor, štruktúra proteínov, vápniková signalizácia
Ciele
- Overiť hypotézu o interakcii N-koncovej a centrálnej domény doménového spímača prostredníctvom aminokyselín, ktorých mutácie spôsobujú CPVT-1 a/alebo ARDV-2.
- Overiť hypotézu, podľa ktorej defekty v interakcii N-koncovej a centrálnej domény majú za následok zvýšenie pokojovej aktivity RyR proteínu.
Publikácie
- Janicek R, Zahradnikova-Jr A, Polakova E, Pavelkova J, Zahradnik I, Zahradnikova A (2012): Calcium spike variability in cardiac myocytes results from activation of small cohorts of RYR2 channels. J Physiol 590: 5091-5106.
- Tencerova B, Zahradnikova A, Gaburjakova J, Gaburjakova M (2012): Luminal Ca2+ controls activation of the cardiac ryanodine receptor by ATP. J Gen Physiol 140: 93-108.
- Nichtova Z, Novotova M, Kralova E, Stankovicova T (2012): Morphological and functional characteristics of models of experimental myocardial injury induced by isoproterenol. Gen Physiol Biophys 31: 141-51.
- Bauerova-Hlinkova V, Hostinova E, Gasperik J, Beck K, Borko L, Lai FA, Zahradnikova A, Sevcik J (2010): Bioinformatic mapping and production of recombinant N-terminal domains of human cardiac ryanodine receptor 2.. Protein Expr. Purif 71:33-41.
- Zahradnikova A, Gaburjakova M Bridge JHB, Zahradnik I (2010): Challenging quantal calcium signaling in cardiac myocytes.. J Gen Physiol 136:581-583.
- Zahradnikova A, Valent I, Zahradnik I (2010): Frequency and release flux of calcium sparks in rat cardiac myocytes: a relation to RYR gating. J Gen Physiol 136: 101-116.