Reseptör-G proteini kenetinin beta adrenerjik reseptör-Gs-adenilat siklaz sisteminde incelenmesi ve bu kenetle ilgili sayısal modellerin irdelenmesi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 40709
- Danışmanlar: DOÇ.DR. ONGUN ONARAN
- Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
- Konular: Eczacılık ve Farmakoloji, Pharmacy and Pharmacology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1994
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Tıp Fakültesi
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 47
Özet
ÖZET G proteini aracılı sinyal iletiminin mekanizması bu konudaki yoğun çalışmalara ve bilgi birikimine karşın henüz aydınlatılamamıştır. Sistemin davranışının anlaşılabilmesi ve bu amaca yönelik çalışmaların tasarlanabilmesi için vazgeçilmez olan teorik modeller de bu konuda çalışan birçok araştırıcı tarafından tam olarak anlaşılabilmiş değildir. Bu durumun bir sonucu olarak,“Collision Coupling”türü modeller ve termodinamik denge modelleri olarak ayırdedilen iki temel görüş, varsayımları ve öngörüleri birbiriyle çelişmesine karşın aynı anda geçerli kabul edilmektedir. Bu çalışmada literatürde kargaşaya yol açan belirsizliğe ve hatalara ışık tutulması amacıyla bu modellerin geçerliliği deneysel ve kuramsal olarak sınanmıştır. Hindi eritrositi membranı J3-AR - Gs - Adenilatsiklaz sisteminde yapılan deneylerde elde edilen veriler CCM türü modellerin temel varsayımlarını yanlışlamaktadır. Bunun yanısıra agonistin heterotrimer ayrışması üzerindeki doğrudan etkisinin G proteini aktivasyonuna katkıda bulunduğuna ilişkin ipuçları elde edilmiştir. Yapılan deneylerde membran adenilatsiklaz aktMtesi hidrolize dirençli bir GTP analoğu olan Gpp(NH)p ile uyarılabilmekte ve durağan enzim aktivitesi nükleotid derişimine bağımlı bulunmaktadır. Oysa CCM hidrolize dirençli GTP analoglarının G proteinine tersinmez olarak bağlandıklarını ve G proteinini aktif konformasyonda stabilize ettilerini varsaymakta, dolayısıyla durağan G proteini aktivitesinin ve bunun göstergesi olan durağan adenilatsiklaz aktivitesinin nükleotid derişiminden bağımsız olarak maksimum bulunacağını öngörmektedir. Öte yandan, agonist (İSO) ve Gpp(NH)p varlığında oluşan adenilatsiklaz aktivasyonu, aktivasyon oluştuktan sonra ortama eklenen antagonistle (propranolol) ortadan kaldırılabilmekte ve bu uygulamadan sonra sistem yalnız Gpp(NH)p varlığıyla ilgili denge aktivasyonuna geri dönmektedir. GTPaz'a bağlı inaktivasyon ortadan kalkmış olmasına karşın G proteini aktivasyonunun tersinir olduğunu ve reseptör tarafından aktive edilen G proteininin aktivitesinin reseptörün durumuna bağımlı olduğunu göstermesi açısından bu sonuç CCM'nin temel varsayımlarını yanlışlamaktadır. Öte yandan, değiştirilen koşulların gerektirdiği yeni dengenin sistemin başlangıç durumundan bağımsız olarak 39oluştuğunu yani sistemin davranışının termodinamik tersinirlik koşullarına uyduğunu göstermesi açısından termodinamik denge modellerinin ilkelerini geçerli kılmaktadır. Sunulan çalışmada ayrıca, uyarılan reseptörle ilgili G proteinlerinin tümü aktivatör nükleotidle doymuş olmasına karşın agonistin ek bir adenilatsiklaz aktivasyonuna neden olabildiği gözlenmiştir. Nükleotid bağlanmasının G proteini aktivasyonu için yeter koşul olmadığını gösteren bu sonuç ancak agonistin nükleotid bağlamış rezidüel heterotrimerin alt birimlere ayrışmasını doğrudan etkilemesiyle açıklanabilmektedir. Dolayısıyla bu sonuç reseptörün ve G/37'nın Ga'ya bağlanmaları arasındaki negatif korelasyonun deneysel bir göstergesi olarak yorumlanmıştır. Bir denge modeli olan ve ligand, reseptör, G«, Gj3y ve nükleotidler arsındaki etkileşimleri inceleyen“beşli kompleks”modeliyle yapılan simülasyonlar da bu düşünceyi desteklemektedir. 40
Özet (Çeviri)
SUMMARY The mechanism of G protein mediated signal transduction has not been completely clarified in spite of the intensive studies in which various experimental approaches have been used. Theoretical modeling is one of the most helpful and powerful tools for understanding the behavior of such systems and designing purposeful experiments for quantitating this behavior. However, the currently accepted models, known as the collision coupling (CCM) and the thermodynamic equilibrium models, are poorly understood by many who are working on this subject. Consequently, one might witness a simultaneous application of these theoretical models to the same experimental situation, although their basic assumptions and predictions are incompatible, a situation which further complicates and hinders the clear cut understanding of this complicated system. In the present study the validity of these models were tested using a simple experimental approach. Results of these experiments falsify the assumptions of the models belonging to collision coupling family. Additional observations were also obtained indicating that agonist can directly facilitate heterotrimer dissociation which has been attributed solely to nucleotide binding. A non-hydrolysable GTP analogue, Gpp(NH)p, stimulated the turkey erythrocyte membrane adenylate cyclase activity in the absence of a receptor agonist. The steady-state enzyme activity was found to be dependent on the Gpp(NH)p concentration, which implies that G protein activation in the presence of non hydrolysable GTP analogs is reversible. This result cannot be explained by CCM which predicts that the steady-state enzyme activity will be maximum at any nucleotide concentration. Another experimental observation provided in the present study falsifying the assumptions of the CCM, was the effect of a competitive antagonist (propranolol) on the agonist- stimulated adenylate cyclase activity in the absence of GTPase: propranolol reversed the agonist- induced-adenylate cyclase activity to a level which would be induced by Gpp(NH)p alone. The CCM however, assumes that once activated, the activity of G protein is no longer dependent on receptor, which implies that changing the receptor state (removing İSO by propranolol for example) will not effect the state of the activated G protein. This observation, thus, negates the main 41observations of CCM. Both the dependence of steady-state adenylate cyclase activity on Gpp(NH)p concentration and the reversal of the agonist-induced activation by a competitive antagonist in the absence of GTPase can be adequately described within the theoretical framework of equilibrium thermodynamic models. In a set of experiments where the dependence of steady-state adenylate cyclase activity on nucleotide concentration was examined, agonist was observed to cause an additional adenylate cyclase activation at Gpp(NH)p concentrations which saturated G proteins in the absence of the agonist. This observation indicates that nucleotide binding is not sufficient for G protein activation and can be explained by the facilitating effect of agonist either on the interaction between Gs - adenylate cyclase or on dissociation of the nucleotide-bound residual heterotrimer into its subunits. The first hypothesis was tested using an indirect experimental approach which showed that this possibility is unlikely in the membrane system used. The latter was explored by the help of the Quinternary Complex Model, a thermodynamic equilibrium model that describes the interactions between receptor, G protein subunits and their ligands (receptor ligands and guanine nucleotides respectively) as multiple equilibria occurring between these components. Computer simulations of the model which assumes a negative coupling between simultaneous bindings of receptor and Gpy to G« agree quite well with the experimental results, suggesting that agonist, by increasing the affinity between receptor and Go, can facilitate the dissociation of residual heterotrimer into its subunits. 42
Benzer Tezler
- Yaş artışının sıçan damar düz kasında beta 2 adrenerjik reseptör aracılı yanıtlara etkisinin incelenmesi
Vascular beta 2 AR mediated responses during maturation and ageing in rat aorta
EMEL BALOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2005
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmakoloji ve Klinik Farmokoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN GÜRDAL
- G proteinlerine kenetli reseptörlerde, reseptör-G proteini kenetinin sinyal transdüksiyon verimi bakımından incelenmesi
Investigation of receptor-G protein coupting in terms of signal transduction efficiency in G protein coupled receptors
KEMAL SAYAR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1999
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmakoloji ve Klinik Farmokoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ONGUN ONARIM
- Kaveolada β2-AR-Gs-adenilat siklaz kenetinin incelenmesi
Investigation of β2-AR-Gs adenyly cyclase coupling in caveolae
ŞÜKRÜ SADIK ÖNER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2005
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmakoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM UĞUR
- The role of chemerin in Helicobacter pylori induced gastric pathogenesis
Helicobacter pylori ile indüklenen gastrik patogenezde kemerinin rolü
MANTASHA TABASSUM
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Allerji ve İmmünolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYÇA SAYI YAZGAN
- Diyabetik obez ve nondiyabetik obez hastalarda adipoz dokudan elde edilen vaspin, visfatin ve kemerindeki genetik varyasyonların karşılaştırılması
Comparison of genetic variations of adipose tissue derived vaspin, visfatin and chemerin in diabetic obese and non diabetic obese patients
FİKRET KAAN ORAN
Doktora
Türkçe
2018
Endokrinoloji ve Metabolizma Hastalıklarıİstanbul ÜniversitesiMoleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR ÜMİT ZEYBEK