Lanthanumun hücre içi kalsiyum yanıtını inhibe edici özelliğinin kalsiyum sinyal mekanizması üzerindeki etkisinin farklı hücre tiplerinde incelenmesi
Investigation of the inhibitory effect of Lanthanum on calcium signalling mechanism in different cell types
Yazar: EKİN ÖZGE SÜZGÜN
Danışman: PROF. DR. MEHMET UĞUR
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Biyofizik = Biophysics

Özet:
Lanthanum iyonunun (La3+) Ca2+ sinyal mekanizmasında en iyi bilinen özelliği, spesifik olmayan Ca2+ kanalı blokörü olmasıdır. La3+'un gözlenen diğer bir etkisi ise, GPCR'ler ve IP3 üzerinden oluşan Ca2+ sinyalini de inhibe etmesidir. Bu çalışmada, La3+'un bu inhibisyonununun sinyal iletim yolağının hangi aşamasında olduğu, farklı reseptör ve hücre tiplerinde incelenmiştir. Deneylerde [Ca2+]i değişikliği, fluo-3 Ca2+ indikatörü kullanıarak takip edilmiştir. La3+'un Ca2+ yanıtlarına etkisi, hücrelere La3+'lu banyo solüsyonunda agonist uygulaması sonucu gözlenmiştir. IP3 ölçümü yapabilmek için, hücreler GFP-PHPLCdelta1C ile transfekte edilmişlerdir. Tüm deneylerde, LEICA SP5 konfokal mikroskop kullanılmıştır. Deneyler, nominal olarak Ca2+'suz banyo solüsyonunda yapılmıştır.Alfa1b-adrenerjik reseptörünün kalıcı transfeksiyonla eksprese ettirildiği RAT-1alfa1b hücrelerinde, La3+'un PE yanıtlarını inhibe ettiği, bu inhibisyonun agonist konsantrasyonu artırıldığında bile sürdüğü gözlenmiştir. HEK-293 hücrelerinde, hücrede endojen olarak eksprese edilen M3 muskarnik reseptörü aracılı oluşan ACh etkili Ca2+ yanıtında La3+'un inhibitör bir etkisi görülmemiştir. Kalıcı olarak M3 reseptörü transfekte edilmiş LTK-8 hücrelerinde de, La3+'un Ca2+ sinyali üzerinde bir inhibisyon yapmadığı, IP3 üretimine de bir etkisi olmadığı görülmüştür. La3+'un alfa1b-adrenerjik reseptör yanıtlarını bloke ettiği RAT-1alfa1b hücrelerine yapılan kalıcı M3 transfeksiyonu sonucunda da La3+, ACh etkili Ca2+ yanıtını inhibe etmemiştir.Bu deneylerden yapılan en basit çıkarım, La3+'un, GPCR aracılı Ca2+ yanıtını, reseptör tipi ile ilişkili bir şekilde etkilediğidir.

Abstract:
The most recognised effect of lanthanum ions (La3+) on Ca2+ signaling mechanism is that La3+ is a nonspecific Ca2+ channel blocker. The inhibition of La3+ on Ca2+ signal via GPCRs and IP3 is another observed effect of La3+. In this study, at which level in the signaling pathway La3+ exerts this inhibitory effect is investigated. Throughout the experiments, the changes in [Ca2+]i is determined with fluo-3 Ca2+ indicator. The effect of La3+ on Ca2+ signaling is observed by incubating the cells in La3+ containing bath solution prior to agonist application. In order to measure IP3, cells are transfected with GFP-PHPLCdelta1C. In all experiments, LEICA SP5 laser scanning confocal microscope is used. All the experiments are performed in Ca2+ free solution.In RAT-1alpha1b cells, where alphaadrenerjik receptor is stably exspressed, La3+ inhibits PE induced Ca2+ response via alpha1b-adrenergic receptors, and this inhibition endures even when the agonist concentration is increased. In HEK-293 cells where M3 muscarinic receptor is endogenously exspressed, La3+ did not have any inhibitory effect on ACh induced Ca2+ signal via M3 receptors. In LTK-8 cells, where M3 receptor is stably exspressed, La3+ also did not exert any inhibition, and the IP3 levels are not affected by La3+. Similar results were obtained in RAT-1alpha1b cells, where La3+ also failed to inhibit ACh induced Ca2+ signal, after M3 receptor is stably expressed to these cells.The outcome of these experiments is that La3+ do not inhibit Ca2+ signal via M3 receptor, regardless of the cell type. The inhibitory effect of La3+ on Ca2+ signal is related with the receptor type.