Mechanizmus aktivácie vápnikovej pumpy SERCA látkou CDN1163 – hypotéza a teoretická predikcia

Mechanizmus aktivácie vápnikovej pumpy SERCA látkou CDN1163 – hypotéza a teoretická predikcia

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
97%
Prevedenie (dizajn)
97%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Bc. Daniela Máčalová100%100%100%
Mgr. Pavol Boďo100%100%100%
Mgr. Milan Karas100%100%100%
Mgr Vladimír Heger100%100%100%
Ing. Zuzana Brnoliaková PhD.80%80%100%
Mgr. Peter Šramel PhD.100%100%100%
ISBN: ISBN 978-80-972360-7-6

Mechanizmus aktivácie vápnikovej pumpy SERCA látkou CDN1163 – hypotéza a teoretická predikcia

Lea Kissová1 , Magdaléna Májeková ,
1 Centrum experimentálne medicíny SAV Ústav experimentálnej farmakológie a toxikológie Slovenská akadémia vied Bratislava, Bratislava, Slovensko
lea.kissova@savba.sk

Vápniková ATPáza zo sarkoplazmatického retikula patrí do skupiny ATPáz typu P, ktoré tvoria veľkú skupinu membránových proteínov. ATPázy typu P využívajú energiu z hydrolýzy ATP na prenos hlavne katiónov alebo fofolipidov cez bunkové membrány. SERCA zabezpečuje transport vápnika z cytosólu do lúmenu sarkoplazmatického retikula. SERCA má dve základné funkcie a to vyvolanie svalovej relaxácie znížením hladiny vápnika v cytosóle a zároveň udržiavanie zásoby vápnika sarkoplazmatického retikula nevyhnutného na svalovú kontrakciu.  Narušená funkcia SERCA bola pozorovaná pri mnohých chronických ochoreniach (diabetes, srdcovo-cievne ochorenia, neurodegeneratívne ochorenia a pod.). Látky schopné zvyšovať aktivitu SERCA sú preto potenciálne liečivá.

SERCA je zložená z 3 cytoplazmatických domén, a to z nukleotidovej- v ktorej dochádza k naviazaniu nukleotidov, z fosforylačnej v ktorej dochádza ku fosforylácii a z aktivátorovej domény, ktorá je sprostredkovateľom konformačných zmien v transmembránovej oblasti, ktoré sú potrebné pre naviazanie iónov vápnika. Ďalej obsahuje 10 transmembránových helixov, v ktorých sa nachádzajú miesta pre naviazanie 2 iónov vápnika, a malé luminálne slučky.

Syntetická látka CDN1163 bola získaná na základe virtuálneho skríningu databáz dostupných látok. Sú známe mnohé benefičné účinky tejto látky, i keď mechanizmus jej účinku na SERCA ešte nebol presne určený. Predpokladá sa, že pôsobí alosterickým mechanizmom.

Naším cieľom bolo zistiť pravdepodobné miesta naviazania CDN1163 na proteíne SERCA1a metódou molekulového modelovania. Zistili sme, že podľa teoretickej predikcie je možné naviazanie tejto látky v cytoplazmatickej časti ako aj na rozhraní cytoplazmatickej a transmembránovej časti. Tieto výsledky v ďalšom skúmaní overíme experimentálne.

Poďakovanie: 

Táto práca bola podporená projektami: APVV-15-0455 a VEGA 2/0127/18.

Zdroje: 

Diskusia

Dobry den, velmi pekna praca, blahozelam k výsledkom. V zavere naznacujete, ze planuje vase teoreticke vysledky overit experimentalne: mohli by ste specifikovat v akych biologickych systemoch? Zaujimalo by ma, ako to funguje, lebo doposial ste teoreticky pracovali s danou latkou CDN1163 in silico, co vsak v pripade, ze ju "fyzicky" potrebujete na experimenty: je mozne si ju komercne kupit v deklarovanej cistote a stabilite? Ako sa riesi nasledne dusevne vlastnictvo vysledkov? Mali by vami ziskane experimentalne data podliehat nejakym "zmluvnym" podmienkam v suvislosti s patentovou ochranou danej latky? Ako su vlastne nastavene taketo procesy v ramci vedeckej komunity? Vopred dakujem za zhodnotenie, ZB

Dobrý deň, ďakujem veľmi pekne.
Látka bude testovaná na vápnikovej ATPáze zo sarkoplazmtického retikula, konrétne ide o proteín SERCA z novozélandského králika, izolovaný na našom oddelení.
Áno, látku je možné zakúpiť. Je to komerčne dostupná látka, ktorá je už chránená patentom US autorov. Naša bola zakúpená zo Sigma-Aldrich (CAS Number 892711-75-0).

O ktorú izoformu SERCA z králika sa bude jednať ?

Jedná sa o izoformu SERCA1, ktorá bola izolovaná z kostrového svalu králika.

Dakujem za upresnenie. Vela uspechov v dalsich experimentoch, ZB :-)

V prvom rade chcem pogratulovať k práci je na veľmi dobrej úrovni. Chcel by som sa spýtať, hneď v abstrakte uvádzate, že "Látky schopné zvyšovať aktivitu SERCA sú preto potenciálne liečivá." Viete konkretizovať, pri akých ochoreniach by mohli byť aktivátori SERCA potenciálne liečivá ?, respektíve na druhú stranu pre aké ochorenia môžu byť inhibítori SERCA potenciálne liečivá ? A druhá otázka, budete testovať aj iné látky a látku CDN1163 budete používať ako štandard ?

Ďakujeme. Aktivátory SERCA by mohli byť potenciálne liečivá pri liečbe ochorení ako diabetes mellitus (CDN1163), pri rôznych metabolických a neurodegeneratívnych poruchách (CDN1163) a kardiovaskulárnych ochoreniach (Carvedilol, Istaroxím).
Inihbítory SERCA by mohli byť potenciálne liečivá pri liečbe karcinogénnych ochorení (Thapsigargin).
Áno, látka CDN1163 bude predstavovať náš štandard. Budeme testovať látky, ktoré boli navrhnuté na našom oddelení, konkrétne ide o deriváty indolov.
Na našich látkach budú uskutočnené tie isté experimenty, ako na látke CDN1163.