Vplyv fosforylácie na glycínový transportér 2

Authors: Anna Juhásová 1    František Jurský 1   
1 Ústav molekulárnej biológie, Slovenská Akadémia Vied, Dúbravská cesta 21, 845 51 Bratislava   
Year: 2015
Section: Cellular metabolism, physiology, molecular biology and genetics
Abstract No.: 1219
ISBN: 978-80-970712-8-8

Glycín je hlavným inhibičným neurotransmiterom v glycinergických synapsách. V CNS sa  nachádza v mieche, mozgovom kmeni, predĺženej mieche a mozočku [1]. Jeho extracelulárna koncentrácia v synaptickej štrbine je udržiavaná glycínovým transportérom 1 (GlyT1) a glycínovým transportérom 2 (GlyT2). Sú členmi SLC6 rodiny. Aj napriek 50% homológii majú tieto transportéry odlišnú stechiometriu, lokalizáciu a zúčastňujú sa odlišných mechanizmov [2]. GlyT2 je membránový glykozylovaný proteín. Nachádza sa v kaudálnej oblasti mozgu, v termináloch presynaptických neurónov [3]. Na rozdiel od ostatných transportérov sa líši svojou predĺženou N-terminálnou doménou umiestnenou v intracelulárnom priestore. Táto doména je  štiepená proteázou kalpaín [4].

V našich experimentoch sme sa zamerali na vplyv fosforylácie pri štiepení kalpaínom. Kalpaín modifikuje rôzne proteíny, či už za patologických, alebo normálnych podmienok v bunke [5]. Na napodobnenie fosforylácie sme použili fosfomimetické mutanty. Pripravili sme si dva varianty mutantov, u ktorých sme sledovali štiepenie touto proteázou. Keďže kalpaín štiepi N-koniec GlyT2 pred serínom v pozícii 157 a treonínom v pozícii 165, zamenili sme tieto aminokyseliny buď za kyselinu asparágovú, alebo za neutrálny alanín.  Podarilo sa nám zistiť, že zámena serínu za kyselinu asparágovú zabraňuje kalpaínu štiepiť tento proteín. Taktiež dvojitý mutant so zamenenými aminokyselinami za kyselinu asparágovú, bol štiepený minimálne. Ostatné mutanty boli štiepené rovnako ako divý typ. Z dosiahnutých výsledkov môžeme teda usúdiť, že fosforylácia reguluje štiepenie proteínu. Avšak úloha odštiepených fragmentov je zatiaľ neznáma. Ak by skrátený transportér mal menšiu stabilitu, mohlo by fosforyláciou regulované štiepenie N-konca GlyT2 predstavovať nový mechanizmus regulácie jeho turnoveru.

Tento projekt bol podporený projektmi VEGA 2/0084/13 a 2/0086/13.
[1] Gundersen, Vaagenes, Breivik, Fonnum, Opstad, Acta Anaesthesiol Scand. 2005, 49, 1108-1116.
[2] Shpak, Gentil, Miranda, J. Mol. Evol. 2014, 78, 188-193.
[3] Zafra, Aragon, Olivares, Danbolt, Gimenez, Storm-Mathisen, J. Neurosci. 1995, 15, 3952-3969.
[4] Baliova, Betz, Jursky, J. Neurochem. 2004, 88, 227-232.
[5] Goll. Thompson, Li, Wei, Cong, Physiol. Rev. 2003, 83, 731-801.