Browsing by Author "Kopanchuk, Sergei, juhendaja"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 1 of 1
  • Thumbnail Image
    Item
    Ligand binding, allosteric modulation and constitutive activity of melanocortin-4 receptors
    (2020-07-14) Link, Reet; Kopanchuk, Sergei, juhendaja; Rinken, Ago, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
    Biokeemilised analüüsid on sageli suunatud valkudega seotud reaktsioonide uurimisele, kuna neil on elutähtis roll organismide biokeemiliste protsesside reguleerimisel. Membraanivalgud, mida nimetatakse retseptoriteks, reguleerivad füsioloogilisi ja ainevahetusprotsesse, toimides rakuväliste signaalide vahendajatena. Spetsiifilised keemilised signaalmolekulid, mida nimetatakse ligandideks, võivad signaali ülekande algatada retseptoritega seostumisel. Imetajate suurim retseptoriperekond, G-valguga seotud retseptorid (GPCR-id), vahendab rakuvälist signaali enamasti rakusiseste G-valkude kaudu, mis aktiveerivad edasisi signaaliülekande radasid. Melanokortiin-4 (MC4) retseptorid on peamiselt kesknärvisüsteemis leiduvad GPCR-id, mis reguleerivad kehas mitmeid olulisi funktsioone, sealhulgas energia homeostaasi, toitumist ja seksuaalseid funktsioone. Seetõttu pakuvad need retseptorid ravimiarendusfirmadele suurt huvi. MC4 retseptorite poolt vahendatav signaaliülekanne rakku on keeruline dünaamiline protsess, mille kõiki iseärasusi senini veel täpselt ei mõisteta. Käesoleva doktoritöö üldiseks eesmärgiks oli saada lisateavet MC4 retseptorite signaaliülekande kohta, täpsemalt nende ligandi seostumise, allosteerilise modulatsiooni ja konstitutiivse aktiivsuse kohta. Töö üldise eesmärgi saavutamiseks püstitati mitu konkreetset ülesannet, mille hulka kuulus fluorestsentsil põhinevate ligandi seostumise ja funktsionaalse meetodite arendus MC4 retseptoritele; uute fluorestsentsligandide väljatöötamine ja iseloomustamine MC4 retseptorite jaoks; ning metalliioonide mõju uurimine MC4 retseptorite signaaliülekandele. Ligandi seostumise ja MC4 retseptori aktivatsiooni uurimiseks kasutasime fluorestsentsanisotroopial (FA) põhinevat ligandi seostumise meetodit ja Försteri resonantsi energiaülekandel (FRET) põhinevaid biosensoreid. Saadud tulemuste alusel leiti, et suure afiinsusega ligandi seostumiseks MC4 retseptoritele on vaja Ca2+ ioonide juuresolekut millimolaarses kontsentratsioonis. Zn2+ ja Cu2+ ioonid toimisid aga kui negatiivsed allosteerilised modulaatorid, mis inhibeerivad ligandi seostumist MC4 retseptoritele mikromolaarsetes kontsentratsioonides. Samas Zn2+ suurendas MC4 retseptorite aktivatsiooni, kuid Cu2+ inhibeeris retseptorite aktivatsiooni isegi alla konstitutiivset ehk baastaset. Kuna need ioonid esinevad nii kudedes kui ka rakukultuuri kasvulahustes, siis nende mõju retseptorsüsteemidele tuleb hoolikalt jälgida.