Στοιχεία επταμελούς επιτροπής:
Μαίρη Μαυρή-Βαβαγιάννη Αναπλ. Καθηγήτρια, (Επιβλέπουσα), Ντία Γαλανοπούλου Καθηγήτρια, Ευαγγελία Λιβανίου Ερευνήτρια Α΄ Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. Δημόκριτος
Περίληψη:
Η καλμοδουλίνη (CaM) αποτελεί σημαντικό ρυθμιστή (αναστολέα) του καρδιακού
υποδοχέα ρυανοδίνης τύπου-2 (RyR2) που δρα ως δίαυλος απελευθέρωσης Ca2+ από το
ΣΔ, διαδραματίζοντας κύριο ρόλο στον μηχανισμό της σύζευξης διέγερσης-συστολής.
Παρόλο που ο μηχανισμός αλληλεπίδρασης CaM/RyR2 δεν είναι πλήρως γνωστός, είναι
κοινώς αποδεκτό ότι η κύρια περιοχή πρόσδεσης της CaM στον RyR2 αντιστοιχεί
στην αμινοξική αλληλουχία 3583-3603, ενώ σειρά δεδομένων υποδεικνύει τη
συμμετοχή και άλλων περιοχών του RyR2 στην πρόσδεση της CaM. Από την άλλη
πλευρά, μεταλλαγμένες μορφές της CaM, με πιθανόν πλημμελή ικανότητα ρύθμισης
του RyR2, εντοπίστηκαν πρόσφατα σε ασθενείς με καρδιακή δυσλειτουργία. Σκοπός
της παρούσας διατριβής ήταν αφενός η μελέτη του μηχανισμού αλληλεπίδρασης της
αγρίου τύπου CaM (CaMWT) με τον RyR2 και αφετέρου η μελέτη της αλληλεπίδρασης
μεταλλαγμένων μορφών της CaM με τον RyR2. Για τη μελέτη της αλληλεπίδρασης
CaMWT/RyR2 έγινε σύνθεση οκτώ πεπτιδικών τμημάτων του RyR2 καθώς και παραγώγων
τους. Τα πεπτίδια αξιοποιήθηκαν κυρίως στη μελέτη πιθανής αλληλεπίδρασης με την
CaMWT, με πειράματα συγκατακρήμνισης, τύπου ELISA και θερμιδομετρίας ισόθερμης
τιτλοδότησης. Ορισμένα RyR2-πεπτίδια αξιοποιήθηκαν επίσης ως αντιγόνα για την
ανάπτυξη πολυκλωνικών αντισωμάτων, ενώ αναπτύχθηκαν και αντι-πεπτιδικά
αντισώματα ικανά να αναγνωρίζουν την CaMWT, που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα
τύπου ELISA. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, τo C-τελικό άκρο του RyR2 είναι
πιθανόν να περιέχει μία επιπλέον περιοχή πρόσδεσης της CaMWT(4255-4277). Για τη
μελέτη της αλληλεπίδρασης μεταλλαγμένων μορφών της CaM με τον RyR2 έγινε
παραγωγή έξι μεταλλαγμένων μορφών της CaM καθώς και παρασκευή βαρέων κυστιδίων-
φορέων ΣΔ από καρδιές χοίρων (ως πηγής RyR2). Στη συνέχεια, μελετήθηκε, σε
σχέση με την CaMWT, τόσο η επίδραση των μεταλλαγμένων μορφών της CaM στη
λειτουργικότητα του RyR2, με πειράματα πρόσδεσης [3Η]ρυανοδίνης στον RyR2, όσο
και η ικανότητα πρόσδεσής τους στον RyR2, με πειράματα συγκατακρήμνισης. Όπως
προέκυψε, συγκεκριμένες μεταλλάξεις της CaM (N54I, F90L, D96V, D130G)
επηρεάζουν την ικανότητα πρόσδεσης στον RyR2 και, ταυτόχρονα, τη
λειτουργικότητα του υποδοχέα. Περαιτέρω αξιοποίηση των μοριακών εργαλείων και
των τεχνικών, που αναπτύχθηκαν στην παρούσα διατριβή, θα βοηθήσει στην καλύτερη
κατανόηση των μηχανισμών που διέπουν την καρδιακή λειτουργία.
Λέξεις-κλειδιά:
Υποδοχέας ρυανοδίνης τύπου 2 (RyR2), Καλμοδουλίνη (CaM), Ιόντα Ca2+, Μεταλλαγμένες μορφές CaM, Περιοχές του RyR2 που δεσμεύουν την CaM (CaMBDs)
