• Nem Talált Eredményt

Egyéb modulátorok: NAD + , cADPR, NAADP, O-acetil-ADPR, AMP,

1. Bevezetés

1.2. A TRPM2 csatorna

1.2.3. A TRPM2 csatorna szabályozása

1.2.3.3. Egyéb modulátorok: NAD + , cADPR, NAADP, O-acetil-ADPR, AMP,

Az ADPR-on kívül más NAD(P)+ metabolitok – mint szerkezeti rokonok – szerepe is felvetődött a TRPM2 szabályozása kapcsán, azonban ezekhez a kísérletekhez is csak egészsejtes méréseket használtak, és a kapott eredmények is többször ellentmondásosak.

Legelőször a NAD+-ot vizsgálták, ami képes volt a TRPM2 csatorna aktiválására (77,98,101,118). Ehhez azonban nagyon magas, 1 mM-os, koncentrációban kellett alkalmazni, és hatása még így is csak késéssel jelentkezett. Emellett az izolált NUDT9-H domén izotermikus titrációs kalorimetriás (ITC) vizsgálatával nem sikerült NAD+ kötődést kimutatni (103). Ez valószínűsíti, hogy a TRPM2 aktivációt nem a NAD+ közvetlen hatása okozza. Az egyik magyarázat, hogy a NAD+ minták ADPR szennyezést tartalmaztak. Tekintettel a TRPM2 magas ADPR iránti affinitására (Kd ~ 1

μM), már 0,1 %-os szennyezés is jelentős áramot indukálhatott. A másik lehetőség, hogy a sejtekben jelenlévő enzimek hatására a NAD+-ból a nikotinsavamid lehasítása révén ADPR keletkezett, és ez aktiválta a csatornákat. Természetesen a szerkezeti hasonlóság miatt a közvetlen aktiváció sem zárható ki, ezért a kérdés eldöntésére még további vizsgálatokra van szükség.

A cADPR-zal kapott eredmények még ellentmondásosabbak. Több tanulmány számolt be arról, hogy a cADPR aktiválja a TRPM2 csatornát (119), sőt ADPR-zal együtt fokozzák egymás aktiváló hatását (101,102). Azonban más csoportok mérései ezt nem tudták megerősíteni (76,98,105). A cADPR közvetlen hatása ellen szól, hogy bár szerkezetileg rokona az ADPR-nak, alakja jelentősen eltér attól. Míg az ADPR lineáris molekula, addig a cADPR inkább gömbszerű (2. ábra), így valószínűleg teljesen más ligand-kötőhelyet igényelne. A cADPR közvetlen aktiváló hatását leginkább az a közlemény kérdőjelezi meg, amelyben kimutatták, hogy a kereskedelmi forgalomban kapható cADPR jelentős mennyiségű ADPR szennyezést tartalmaz; e szennyeződést eltávolítva a cADPR önmagában már nem volt képes a TRPM2 aktivációjára (105).

Sajnos e munkában a szinergia lehetőségét nem vizsgálták, és a cADPR tisztítására használt eljárás technikai problémákat is felvet (lásd 4.2.4.2.). Ugyanakkor a cADPR lehetséges közvetett hatásairól sem szabad elfeledkezni: az adenin gyűrű 1-es pozíciójú nitrogénje és a disztális ribóz közötti N1-glikozidos kötés felszakadásával ADPR-zá metabolizálódhat (15). Emellett a cADPR jól ismert másodlagos hírvivő molekula, amely a II-es és III-as típusú rianodin receptoron keresztül Ca2+-ot mobilizál az intracelluláris raktárakból (1. ábra) (40-42,120,121), ami szintén hozzájárulhat az egészsejtes mérések során tapasztalt TRPM2 aktiváló hatásához.

A cADPR-hoz hasonlóan az NAADP, egy másik széleskörűen tanulmányozott intracelluláris Ca2+-ot mobilizáló ADP-ribozil cikláz termék, is jelentős TRPM2 áramot indukált egészsejtes mérésekben (102). Sőt ADPR-zal együtt alkalmazva jelentős szinergiát figyeltek meg a két metabolit között (104). Az NAADP az ADPR-hoz hasonlóan lineáris molekula, szerkezetében két ponton tér el az ADPR-tól (2. ábra):

egyrészt az NAADP nem-nukleozid ribózának 2-es pozíciójú szénatomjához egy foszfátcsoport kapcsolódik, másrészt a disztális ribóz 1-es szénatomjához nikotinsav kapcsolódik. Ez annak köszönhető, hogy az NAADP NADP+-ből szintetizálódik, illetve hogy a nikotinamid helyére báziscserével nikotinsav kerül (2. ábra) (21). Ezen eltérések

ellenére az NAADP alakja sokkal közelebb áll az ADPR-éhoz, mint a cADPR-é, így elképzelhető, hogy hatását akár a NUDT9-H ADPR kötőhelyéhez közvetlenül kötődve fejti ki, bár ebben az esetben együttes jelenlétükkor inkább komppetíciót várnánk, semmint szinergiát. Figyelembe véve, hogy az NAADP a TPC csatornák aktiválásával Ca2+-ot szabadíthat fel a lizoszómális raktárakból (1. ábra) (9,46-48), az [Ca2+]i

növelésén keresztül közvetett módon is aktiválhatja a TRPM2-t; az eltérő támadáspontok miatt ez a feltevés jobban magyarázná a mérések során tapasztalt szinergiát.

Egészsejtes mérésekben az ADP-ribozil cikláz termékeken kívül egy hiszton deacetiláz termék, az ADPR disztális ribózának 2’ vagy 3’ –OH csoportjának acetilációjával keletkező O-acetil-ADPR, is hatékony aktivátornak bizonyult (103,122).

Az ADPR-hoz hasonló szerkezeten kívül az O-acetil-ADPR közvetlen hatása mellett szól az is, hogy izotópos leszorításos kötési kísérletek alapján ez a molekula az ADPR-zal közel megegyező affinitással kötődik az izolált NUDT9-H doménhez (103).

A sok potenciális TRPM2 aktivátor molekula mellett, egészsejtes mérések során az AMP-t lehetséges gátlószerként azonosították (101,102,104), bár ezt a gátlást nem minden tanulmány tudta megerősíteni (105). Mivel az AMP az ADPR bomlási terméke (76,93), ezért elképzelhető, hogy a NUDT9-H domén ADPR kötőhelyéért vetélkedve kompetitív gátlószerként viselkedik. Ezt az feltételezést erősíti, hogy ITC mérések alapján az AMP valóban képes a NUDT9-H doménhez kötődni (103). Egy másik lehetőség, hogy az AMP kötőhelye N-terminálisan, valamelyik TRPM-homológia doménben található, tekintve, hogy az AMP gátolja a TRPM4 csatornát is (123), amely nem tartalmaz NUDT9-H domént, viszont az N-terminális szakaszon nagyfokú homológiát mutat a TRPM2-vel. Ebben az esetben az AMP allosztérikusan, nem-kompetitív módon gátolhatná a TRPM2 csatorna aktivitását. Végül mivel az AMP számos intracelluláris folyamatot befolyásol, a gátló hatás mérési körülmény, illetve sejttípus függése közvetett mechanizmusra is utalhat.

Említést érdemel még a kalmodulin, amely ko-immunoprecipitációval igazolhatóan kötődik a TRPM2-höz (69). Egészsejtes mérésekben a kalmodulin fokozta, míg a kalmodulin-antagonista kalmidazolium gátolta a TRPM2 áramot (68). A kalmodulin feltételezett kötőhelye a TRPM2 már korábban említett "IQ-like" motívuma,

mert e szakasz pontmutációkkal való tönkretétele megszüntette a két fehérje interakcióját, illetve a kalmodulin aktiváló hatását (69,70).

Több munkacsoport is vizsgálta az extra- és intracelluláris pH hatását a TRPM2 aktivitására. Ezekben a kísérletekben az alacsony pH a csatorna reverzibilis gátlását, illetve irreverzibilis inaktivációját okozta, ami arra utal, hogy a protonoknak akár több támadáspontja is lehet (124-127). Az eredményekből úgy tűnik, hogy a reverzibilis inaktivációt a protonok az intracelluláris oldalról okozzák – az extracelluláris protonoknak csak nyitott csatorna esetén, permeáció után volt ilyen hatásuk. E hatás során a protonok célpontjai akár a Ca2+ kötőhelyek is lehetnek (126,128). Ezzel szemben az irreverzibilis gátlás a csatorna extracelluláris szájánál található aminosavakhoz volt köthető (125,127).

Bár korábbi munkák számos TRP csatorna aktivitásának hőmérsékletfüggését igazolták már, a TRPM2 esetében ezt eddig csak egyetlen cikkben vizsgálták. Ebben azt találták, hogy intakt sejtekben a 35˚C feletti hőmérséklet fokozza az ADPR, a NAD+ és a cADPR aktiváló hatását (119).