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Bibliographic Metadata

Title
Interaction of GABAA receptors with purinergic P2X2 receptors / submitted by Amulya Nidhi Shrivastava
Additional Titles
Interaction of GABAA receptors with purinergic P2X2 receptors
AuthorShrivastava, Amulya Nidhi
CensorSieghart, Werner
Published2010
Description72 Bl. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Med. Univ., Diss., 2010
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zsfassung in dt. Sprache
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)GABAA rezeptoren / P2X2 rezeptoren / Wechselwirkung
Keywords (EN)GABAA receptors / P2X2 receptors / cross-talk
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-3315 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
Files
Interaction of GABAA receptors with purinergic P2X2 receptors [3.31 mb]
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Reference
Classification
Abstract (German)

GABAA Rezeptoren im Rückenmark werden zu einem immer wichtigeren Angriffspunkt für die Entwicklung von Arzneimittel gegen den Schmerz.

Purinerge P2X2 Rezeptoren finden sich ebenfalls im Rückenmark und es ist bekannt, dass sie in direkter Wechselwirkung (Cross-talk) mit GABAA Rezeptoren stehen. Hier untersuchten wir eine mögliche "dynamische" Interaktion zwischen GABAA Rezeptoren und P2X2 Rezeptoren mittels Co-Immunopräzipitation und FRET Studien in HEK Zellen sowie mittels Co-Lokalisationsstudien und "Single Particle Tracking" Untersuchungen in Rückenmarksneuronen. Unsere Resultate weisen darauf hin, dass ein signifikanter Anteil von P2X2 Rezeptoren einen intrazellulären, transienten Komplex mit GABAA Rezeptoren bilden, indem sie diese zur Stabilisation und zum gemeinsamen Transport nutzen. GABAA Rezeptoren und P2X2 Rezeptoren werden anschließend gemeinsam in die Zellmembran eingebaut, wo sie vor allem extrasynaptisch lokalisiert sind. Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass eine durch Agonisten induzierte Aktivierung von P2X2 Rezeptoren zu einer Dissoziation des Komplexes und einer Destabilisierung von GABAA Rezeptoren führt, während P2X2 Rezeptoren stabilisiert werden und größere Cluster bilden. Eine durch Antagonisten induzierte Blockierung von P2X2 Rezeptoren führt zu einer Stabilisierung der GABAA/P2X2 Rezeptor-Komplexe an der Zelloberfläche.

Diese Resultate zeigen einen neuen Mechanismus auf, bei dem die Assoziation von P2X2 Rezeptoren mit anderen Rezeptoren für einen spezifischen, zielgerichteten Transport zur neuronalen Zellmembran genutzt werden kann. Damit steht ein Reservepool an extrasynaptischen Rezeptoren zur Verfügung, der zur Regulation der neuronalen Erregbarkeit beitragen kann. Die vorliegenden Ergebnisse lassen auch den Schluss zu, dass P2X Rezeptor Antagonisten nicht nur die erregenden Aktivität von krankheits-bedingt im Überschuss freigesetztem ATP blockieren, sondern gleichzeitig auch zu einer verstärkten synaptischen Inhibierung durch GABAA Rezeptoren beitragen können.

Abstract (English)

GABAARs in the spinal cord are evolving as an important target for drug development against pain. Purinergic P2X2Rs are also expressed in spinal cord neurons and are known to cross-talk with GABAARs. Here we investigated a possible "dynamic" interaction between GABAARs and P2X2Rs using co-immunoprecipitation and FRET studies in HEK cells along with co-localization and single particle tracking studies in spinal cord neurons. Our results suggest that a significant proportion of P2X2Rs forms a transient complex with GABAARs inside the cell, thus stabilizing these receptors and using them for co-trafficking to the cell surface.

P2X2Rs and GABAARs are then co-inserted into the cell membrane and are primarily located extra-synaptically. Furthermore, agonist induced activation of P2X2Rs results in disassembly of the receptor complex and destabilization of GABAARs whereas P2X2Rs are stabilized and form larger clusters. Antagonist-induced blocking of P2XRs results in co-stabilization of this receptor complex at the cell surface. These results suggest a novel mechanism where association of P2XRs with other receptors could be used for specific targeting to the neuronal membrane, thus providing an extrasynaptic receptor reserve that could regulate the excitability of neurons. We further conclude that blocking the excitatory activity of excessively released ATP under diseased state by P2XR antagonists could simultaneously enhance synaptic inhibition mediated by GABAARs.

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