Titelaufnahme

Titel
Facilitation of transmitter release from rat sympathetic neurons via presynaptic P2Y1 [P2Y tief 1] receptors / Giri Kumar Chandaka
Verfasser / VerfasserinChandaka, Giri Kumar
Begutachter / BegutachterinBöhm, Stefan
Erschienen2011
Umfang112 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2011
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)P2Y1, 2, 4, 12 und 13 Nukleotidrezeptoren / stimulationsbedingte Freisetzung / Hemmung von Kv7 Kanälen
Schlagwörter (EN)Facilitation of transmitter release from rat sympathetic neurons via presynaptic P2Y1 receptors
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-8315 Persistent Identifier (URN)
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Facilitation of transmitter release from rat sympathetic neurons via presynaptic P2Y1 [P2Y tief 1] receptors [1.69 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Es wurde bereits gezeigt, dass P2Y1, 2, 4, 12 und 13 Nukleotidrezeptoren präsynaptische Inhibition vermitteln, allerdings fehlt der Beleg für eine stimulierende Wirkung präsynaptischer P2Y Rezeptoren. Die Suche nach solchen Rezeptoren war das Ziel dieser Arbeit. Dafür wurden Ströme unter Verwendung der perforated patch-clamp Methode, sowie die Freisetzung von [3H]Noradrenalin in Primärkulturen von sympathischen Neuronen aus dem Ganglion cervicale superius (SCG) sowie in PC12 Zellen gemessen. ADP, 2-methylthio-ATP und ATP steigerten die stimulationsbedingte Freisetzung von [3H] in SCG Neuronen ,welche zuvor mit Pertussis Toxin behandelt worden waren, um die Aktivierung inhibitorischer G-Proteine zu unterbinden.

Diese Effekte wurden sowohl durch P2Y1 Antagonisten als auch durch Hemmung von Phospholipase C, aber nicht durch Inhibition von Proteinkinase C oder Entleerung intrazellulärer Ca2+ Speicher verhindert. ADP und ein spezifischer P2Y1 Agonist verursachten eine Hemmung von Kv7 Kanälen. Dieser Effekt konnten durch einen entsprechenden Rezeptorantagonisten aufgehoben werden. In Zellen, die zuvor nicht mit Pertussis Toxin behandelt worden waren, steigerte ADP ebenfalls die Freisetzung von [3H], allerdings nur nach vorheriger Blockade von P2Y12 Rezeptoren. ADP steigerte auch die durch K+ ausgelöste [3H] Freisetzung aus PC12 Zellen, allerdings nur in einem Klon welcher hetrolog P2Y1 Rezeptoren exprimierte. Man weiß, dass zusätzlich zu den P2Y Rezeptoren in sympathischen Neuronen der Ratte auch Ektoenzyme und Ionenkanäle exprimiert werden, allerdings blieb es bis dato unklar in welchem Maße diese assoziieren und Signaleinheiten bilden können. Daher wurden P2Y1, P2Y12, P2X2 Rezeptoren und NTPDase1 und -2 in einer mit einem fluoreszierenden Protein markierten Form hetrolog exprimiert und mit Hilfe von FRET Mikroskopie analysiert. Es zeigte sich, dass die G-Protein gekoppelten Rezeptoren in der Lage sind, sowohl Homo- als auch Hetrooligomere zu bilden. Daher zeigen diese Resultate, dass P2Y1 und P2Y12 Rezeptoren Homo- und Hetrooligomere an der Membran bilden und bei Stimulation durch Agonisten gegenläufige Effekte and den synaptischen Endigungen von sympathischen Neuronen der Ratte verursachen. P2Y1 Rezeptoren mediieren dabei eine Steigerung der Noradrenalin Freisetzung, höchst wahrscheinlich durch eine Hemmung von Kv7 Kanälen, wohingegen, wie bereits frühere Ergebnisse zeigten, P2Y12 Rezeptoren eine Autoinhibition der Noradrenalinfreisetzung durch eine Hemmung von Kalzium Kanälen vermitteln.

Zusammenfassung (Englisch)

P2Y1, 2, 4, 12, and 13 receptors for nucleotides have been reported to mediate presynaptic inhibition, but unequivocal evidence for facilitatory presynaptic P2Y receptors has been missing. The search for such receptors was the purpose of this study. In primary cultures of rat superior cervical ganglion neurons and in PC12 cell cultures, currents were recorded via the perforated patch-clamp technique, and the release of [3H]noradrenaline was determined. ADP, 2-methylthio-ATP, and ATP enhanced stimulation-evoked [3H] overflow from superior cervical ganglion neurons treated with pertussis toxin to prevent the signalling of inhibitory G proteins. This effect was abolished by P2Y1 antagonists and by inhibition of phospholipase C, but not by inhibition of protein kinase C or depletion of intracellular Ca2+ stores. ADP and a specific P2Y1 agonist caused an inhibition of Kv7 channels, and this was prevented by a respective antagonist. In neurons not treated with pertussis toxin, [3H] overflow was also enhanced by a specific P2Y1 agonist and by ADP, but only when P2Y12 receptors were blocked. ADP also enhanced K+-evoked [3H] overflow from PC12 cells treated with pertussis toxin, but only in a clone expressing recombinant P2Y1 receptors. In addition to P2Y receptors, ectoenzymes and ion channels are also known to be expressed in the rat sympathetic neurons and it remained unclear to what extent they can associate with each other to form signalling units. Thus P2Y1, P2Y12, P2X2 receptors and NTPDase1 and -2 were expressed as fluorescent fusion proteins and studied by FRET microscopy which showed that the G protein-coupled receptors are able to form both homo- and heterooligomers with each other.

Thus these results demonstrate that the P2Y1 and P2Y12 receptors form homo and heterooligomers at the membrane and mediate opposite effects at the rat sympathetic nerve terminals upon agonist stimulation, P2Y1 receptors mediate a facilitation of noradrenaline release most probably by an inhibition of Kv7 channels, whereas earlier results showed that P2Y12 receptors mediate an autoinhibition of noradrenaline release through an inhibition of voltage-gated calcium channels.