Receptor nicotínico colinérgico alfa9alfa10 : propiedades funcionales y farmacológicas

Boffi, Juan Carlos

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Disciplina:	biologia
Título:	Receptor nicotínico colinérgico alfa9alfa10 : propiedades funcionales y farmacológicas
Título alternativo:	alfa9alfa10 nicotinic cholinergic receptor: functional and pharmacological properties
Autor:	Boffi, Juan Carlos
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Filiación:	Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres" (INGEBI)
Publicación en la Web:	2017-03-30
Fecha de defensa:	2014-03-31
Fecha en portada:	2014
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Director:	Elgoyhen, Ana Belén
Consejero:	Szczupak, Lidia
Jurado:	Rela, Lorena; Urbano, Francisco J.; Raingo, Jésica
Idioma:	Español
Palabras clave:	RECEPTORES NICOTINICOS; ACETILCOLINA; TRAUMA ACUSTICO; VITAMINA C; CALCIO EXTRACELULAR; SITIO DE UNION A AGONISTANICOTINIC RECEPTORS; ACETYLCHOLINE; ACOUSTIC TRAUMA; VITAMIN C; EXTRACELLULAR CA2+; AGONIST BINDING SITE
Formato:	PDF
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5593_Boffi
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n5593_Boffi.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n5593_Boffi
Ubicación:	Dep.BIO 005593
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Boffi, Juan Carlos. (2014). Receptor nicotínico colinérgico alfa9alfa10 : propiedades funcionales y farmacológicas. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5593_Boffi

Resumen:

La activación del receptor nicotínico colinérgico α9α10 presente en los contactossinápticos entre las fibras colinérgicas eferentes olivococleares y las células ciliadas delórgano de Corti puede prevenir el trauma acústico. En consecuencia, incrementar suactivación mediante el uso de potenciadores farmacológicos, conocer las condiciones enlas cuales este receptor alcanza una activación óptima o estudiar su mecanismo deactivación, podría tener un potencial valor terapéutico para la prevención de la pérdidade audición causada por exposición a intensidades altas de sonido. Por lo tanto, losobjetivos de este trabajo fueron: caracterizar nuevos moduladores positivos para elreceptor α9α10, estudiar las condiciones en las que alcanza una activación óptima ydescribir los requerimientos estructurales para su activación. En relación a la búsqueda de potenciadores farmacológicos, en este trabajocaracterizamos al ácido ascórbico (ASC) como modulador positivo de receptoresrecombinantes α9α10 expresados en oocitos de Xenopus laevis, mediante fijado devoltaje con dos electrodos. Evidenciamos que la potenciación por ASC de α9α10 noafecta la afinidad aparente por acetilcolina (ACh) ni la sensibilidad al voltaje delreceptor, pero si incrementa significativamente las amplitudes máximas de corrienteevocada. Este efecto es estereoespecífico de la forma L y reducida de ASC. Nuestrosresultados sugieren que el mecanismo de potenciación involucraría una interacciónalostérica estereoespecífica. Para caracterizar las condiciones en las cuales el receptor α9α10 alcanza unaactivación óptima, estudiamos la influencia del Ca2+ extracelular en la activación delreceptor recombinante α9α10. Este receptor es potenciado a concentraciones sub-mMde Ca2+ y es bloqueado a concentraciones superiores. La incorporación de la subunidadα10 al pentámero es responsable de la potenciación a concentraciones sub-mM de Ca2+. Mediante mutagénesis dirigida y generación de receptores quiméricos, evidenciamosque las interfaces entre los dominios extracelulares de una subunidad α9 y otra α10adyacente son clave en este proceso. Finalmente, estudiamos el proceso de activación de receptores recombinantesα9α10, caracterizando la importancia de cada subunidad en la formación de sitios de unión a ACh funcionales. Evidenciamos que los componentes principales del sitio deunión a ACh de tanto las subunidades α9 como de las α10 son necesarios para laactivación del receptor α9α10 y que los componentes complementarios de α9 sonindispensables para este proceso.

Abstract:

The activation of the α9α10 nicotinic cholinergic receptor present at the synapticcontacts between efferent olivocochlear cholinergic fibers and hair cells of the organ of Corti can prevent acoustic trauma. In consequence, to enhance its activation by meansof a pharmacological potentiator, to know the conditions in which it reaches maximalactivation or to study its activation mechanism, could have a potential therapeutic use inthe prevention of noise induced hearing loss. Hence, the aims of this work were tocharacterize new positive modulators of the α9α10 receptor, to study the conditions inwhich it reaches optimal activation and to describe its structural requirements foractivation. Searching for new positive modulators of α9α10, in this work we characterizedascorbic acid (ASC) as a potentiator of recombinant α9α10 receptors expressed in Xenopus laevis oocytes by two electrode voltage clamp recordings. We evidenced thatthe potentiation produced by ASC does not affect the receptor’s apparent affinity foracetylcholine (ACh) or its voltage sensitivity, but it significantly increases the maximalevoked current amplitudes (Imax). This effect is stereospecific of the reduced Lstereoisomer of ASC. Our results suggest that the potentiation mechanism could involvea stereospecific allosteric interaction. To characterize the conditions in which the receptor reaches optimal activation,we studied the influence of extracellular Ca2+ on the activation levels of therecombinant α9α10 receptor. This receptor is potentiated at sub-mM Ca2+ concentrationsand is blocked by higher concentrations. The incorporation of α10 subunits to thepentamer is responsible for the potentiation observed at sub-mM Ca2+ concentrations. Using site directed mutagenesis and generating chimeric receptors, we evidenced thatthe interphase between the extracellular domains of adjacent α9 and α10 subunits is akey structural determinant in this process. Finally, we studied the process of activation of recombinant α9α10 receptorscharacterizing the importance of each subunit in the conformation of functional AChbinding sites. We evidenced that the principal components of the ACh binding siteprovided by both α9 and α10 subunits are necessary for the activation of α9α10 receptors and that the complementary components provided by α9 subunits are essentialfor this process.

Citación:

---------- APA ----------

Boffi, Juan Carlos. (2014). Receptor nicotínico colinérgico alfa9alfa10 : propiedades funcionales y farmacológicas. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5593_Boffi

---------- CHICAGO ----------

Boffi, Juan Carlos. "Receptor nicotínico colinérgico alfa9alfa10 : propiedades funcionales y farmacológicas". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2014.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5593_Boffi

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