Nöronlarda rhoa sinyal yolağının incelenmesi
Investigation of the rhoa signalling pathway in neurons
Yazar: ŞEVVAL ŞİMŞEK
Danışman: PROF. DR. GÜRKAN ÖZTÜRK
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı / Sinirbilim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Aksotomi = Axotomy

Özet:
RhoA ailesi sinyal yolağının, hücrenin göçünden hayatta kalmasına ve aksonal yönlendirmeden rejenerasyona kadar çeşitli nöronal fonksiyonlarda önemli rolü bulunmaktadır. Hücre membranında bulunan ve son zamanlarda popülerleşen Piezo ise mekanik kuvvete yanıt veren ve hücre davranışında önemli bir rol oynayan iyon kanallarıdır. Periferik sinir sisteminde bulunan arka kök ganliyonu (AKG) nöronları Piezo2'i ifade etmektedirler. Nöronlar tarafından ifade edilen Piezo2 kanallarının RhoA protein sinyal yolağıyla ilişkisinin olması muhtemel gözükmektedir. Bu tez çalışmasının konusu AKG nöronlarının in vitro kültürde akson uzatma ve geri çekme süreçlerinde ve akson hasarına karşı verdikleri cevapta RhoA aktivasyonunun incelenmesi ve bunun Piezo2 kanalları ile ilişkisinin araştırılmasıdır. Akson hasarı sonrası RhoA sinyal yolağının aktive olduğu ve bu yolağın aşağı yönde efektörlerinin fosforilasyonu sonucu nöronların gövdesinin kasıldığı ve aksonlarını geri çektiği bilinmektedir. AKG nöronlarında bulunan Piezo2 kanallarının mekanik olarak uyarılmasıyla hücrede kasılmayı tetiklediği ve hücre içi Ca+2 iyonunun artışını tetiklediği incelenmiştir. RhoA inhibitörü kullanılarak Piezo'nun kasılmayı RhoA üzerinden yaptığı doğrulanmıştır. Bu tez çalışması kapsamında aksotomi sonrası RhoA sinyal yolağının nöronlarda hücre büzüşme ve kasılmasını tetiklediği ve bunu mekanoreseptörler açısından en kuvvetli aday olan Piezo2 reseptörleri üzerinden yaptığı sonucuna varılmıştır.

Abstract:
The Rho GTPase family signaling pathway has important roles in a variety of neuronal functions, from cell migration to survival and from axonal guidance to regeneration. Piezo receptors on the cell membrane, which have become popular recently, are ion channels that respond to mechanical force and play an important role in cell behavior. The dorsal root ganglion (DRG) neurons in the peripheral nervous system express Piezo2. It is thought that Piezo2 channels activate RhoA protein signaling pathway in peripheral neurons against nerve injuries such as the axotomy which is a model of axonal damaged induced in the neurons in vitro. It seems likely that Piezo2 channels expressed by neurons are associated with the RhoA protein signaling pathway. The subject of this thesis is to investigate the RhoA activation in DRG neurons in vitro cell culture in axon extension and retraction processes and in their response to axon injury and to investigate its relationship with Piezo2 channels. It is known that the RhoA signaling pathway is activated after axon injury, as a result of the phosphorylation of downstream effectors, the cell soma of neurons shrinks and retracts their axons. It has been investigated that mechanical stimulation of Piezo2 channels in DRG neurons triggers cell shrinkage and triggers an increase in intracellular Ca+2 ion. Using RhoA inhibitor, it has been confirmed that Piezo channels induce cell contraction through RhoA. Within the scope of this thesis, it was concluded that the RhoA signaling pathway triggers cell shrinkage and contraction in neurons after axotomy and that they do through Piezo2 receptors, which are the strongest candidates for mechanoreceptors.