Alteração no conteúdo de glicosaminoglicanos modula alostericamente os canais para prótons sensíveis à voltagem
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFESP |
Texto Completo: | https://repositorio.unifesp.br/11600/67081 |
Resumo: | Canais para H+ sensíveis à voltagem (HV1) foram encontrados em muitas células de mamíferos e desempenham um papel crucial em diversos sistemas, como no sistema imunológico, na fertilidade masculina e na progressão do câncer. Os glicosaminoglicanos desempenham um papel significativo em vários aspectos da fisiologia celular, incluindo a modulação dos receptores de membrana e a função de canais iônicos. Nesta tese de doutorado, apresentamos evidências de que a mecanosensibilidade do canal HV1 dimérico transduz alterações na fluidez da membrana celular relacionadas à deficiência na biossíntese de sulfato de condroitina e sulfato de heparana em células de ovário de hamster chinês (CHO-745) em um deslocamento para a esquerda na dependência da voltagem de ativação. Este efeito é acompanhado por um aumento na corrente de H+ e uma aceleração da cinética de ativação, sob condições de gradiente de pH (ΔpH) simétrico ou assimétrico. Alterações semelhantes no mecanismo de ativação (gating) foram observadas em duas isoformas do canal HV1 em que a região N-terminal apresenta deleções de aminoácidos. Em três mutantes criados para impedir a dimerização do canal HV1, não foram observadas as alterações nos parâmetros biofísicos. Além disso, mostramos que o gating do canal HV1 pode ser modulado pela manipulação da fluidez da membrana das células CHO-K1. Nossos resultados sugerem que a biossíntese defeituosa de sulfato de condroitina e sulfato de heparana nas células CHO-745 aumenta a fluidez da membrana e modula alostericamente o acoplamento entre detecção de voltagem e ΔpH através do gating cooperativo do canal HV1 dimérico. |
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Orts, Diego Jose Belato Y [UNIFESP]http://lattes.cnpq.br/2478214017855756http://lattes.cnpq.br/2680038286691388Miranda Filho, Manoel de Arcisio [UNIFESP]São Paulo2023-02-13T11:24:26Z2023-02-13T11:24:26Z2022ORTS, Diego Jose Belato Y. Alteração no conteúdo de glicosaminoglicanos modula alostericamente os canais para prótons sensíveis à voltagem. 2022. 129 f. Tese (Doutorado em Biologia Molecular) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). São Paulo, 2022.https://repositorio.unifesp.br/11600/67081Canais para H+ sensíveis à voltagem (HV1) foram encontrados em muitas células de mamíferos e desempenham um papel crucial em diversos sistemas, como no sistema imunológico, na fertilidade masculina e na progressão do câncer. Os glicosaminoglicanos desempenham um papel significativo em vários aspectos da fisiologia celular, incluindo a modulação dos receptores de membrana e a função de canais iônicos. Nesta tese de doutorado, apresentamos evidências de que a mecanosensibilidade do canal HV1 dimérico transduz alterações na fluidez da membrana celular relacionadas à deficiência na biossíntese de sulfato de condroitina e sulfato de heparana em células de ovário de hamster chinês (CHO-745) em um deslocamento para a esquerda na dependência da voltagem de ativação. Este efeito é acompanhado por um aumento na corrente de H+ e uma aceleração da cinética de ativação, sob condições de gradiente de pH (ΔpH) simétrico ou assimétrico. Alterações semelhantes no mecanismo de ativação (gating) foram observadas em duas isoformas do canal HV1 em que a região N-terminal apresenta deleções de aminoácidos. Em três mutantes criados para impedir a dimerização do canal HV1, não foram observadas as alterações nos parâmetros biofísicos. Além disso, mostramos que o gating do canal HV1 pode ser modulado pela manipulação da fluidez da membrana das células CHO-K1. Nossos resultados sugerem que a biossíntese defeituosa de sulfato de condroitina e sulfato de heparana nas células CHO-745 aumenta a fluidez da membrana e modula alostericamente o acoplamento entre detecção de voltagem e ΔpH através do gating cooperativo do canal HV1 dimérico.Voltage-gated proton channels (HV1) have been found in many mammalian cells and play a crucial role in the immune system, male fertility, and cancer progression. Glycosaminoglycans play a significant role in various aspects of cell physiology, including the modulation of membrane receptors and ion channel function. We present here evidence that mechanosensitivity of the dimeric HV1 channel transduce changes on cell membrane fluidity related to the defective biosynthesis of chondroitin sulphate and heparan sulphate in Chinese Hamster Ovary (CHO-745) cells into a leftward shift in the activation voltage dependence. This effect was accompanied by an increase in the H+ current, and an acceleration of the activation kinetics, under symmetrical or asymmetrical pH gradient (ΔpH) conditions. Similar gating alterations were evoked by two naturally occurring HV1 N-terminal truncated isoforms expressed in wild-type CHO-K1 and CHO-745 cells. On three different monomeric HV1 constructs, no alterations in the biophysical parameters were observed. Moreover, we have showed that HV1 gating can be modulated by manipulating CHO-K1 cell membrane fluidity. Our results suggest that the defective biosynthesis of chondroitin sulphate and heparan sulphate on CHO-745 cell increases membrane fluidity and allosterically modulates the coupling between voltage- and ΔpH-sensing through the dimeric HV1 channel.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)2017/25204-9129 f.porUniversidade Federal de São PauloCanais para prótons sensíveis à voltagemGlicosaminoglicanosCâncerInfertilidade masculinaFluidez de membranaCanal iônicoAlteração no conteúdo de glicosaminoglicanos modula alostericamente os canais para prótons sensíveis à voltagemAlteration of glycosaminoglycan content alosterically modulates voltage-gated proton channelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESPEscola Paulista de Medicina (EPM)Ciências Biológicas (Biologia Molecular)Biofísica celularORIGINALTese Diego J B Orts - versão final homologada.pdfTese Diego J B Orts - versão final homologada.pdfTese Diego Jose Belato Ortsapplication/pdf4520608${dspace.ui.url}/bitstream/11600/67081/3/Tese%20Diego%20J%20B%20Orts%20-%20vers%c3%a3o%20final%20homologada.pdfb2c5714252e525fcc1b3c61e5226a82dMD53open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-85865${dspace.ui.url}/bitstream/11600/67081/4/license.txt84d482fc259307d3749beb7aeec25c84MD54open accessTEXTTese Diego J B Orts - versão final homologada.pdf.txtTese Diego J B Orts - versão final homologada.pdf.txtExtracted texttext/plain231138${dspace.ui.url}/bitstream/11600/67081/8/Tese%20Diego%20J%20B%20Orts%20-%20vers%c3%a3o%20final%20homologada.pdf.txt25f46f11729f594da24f9c5c8602aca0MD58open accessTHUMBNAILTese Diego J B Orts - versão final homologada.pdf.jpgTese Diego J B Orts - versão final homologada.pdf.jpgIM 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Canais para prótons sensíveis à voltagem Glicosaminoglicanos Câncer Infertilidade masculina Fluidez de membrana Canal iônico |
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Canais para H+ sensíveis à voltagem (HV1) foram encontrados em muitas células de mamíferos e desempenham um papel crucial em diversos sistemas, como no sistema imunológico, na fertilidade masculina e na progressão do câncer. Os glicosaminoglicanos desempenham um papel significativo em vários aspectos da fisiologia celular, incluindo a modulação dos receptores de membrana e a função de canais iônicos. Nesta tese de doutorado, apresentamos evidências de que a mecanosensibilidade do canal HV1 dimérico transduz alterações na fluidez da membrana celular relacionadas à deficiência na biossíntese de sulfato de condroitina e sulfato de heparana em células de ovário de hamster chinês (CHO-745) em um deslocamento para a esquerda na dependência da voltagem de ativação. Este efeito é acompanhado por um aumento na corrente de H+ e uma aceleração da cinética de ativação, sob condições de gradiente de pH (ΔpH) simétrico ou assimétrico. Alterações semelhantes no mecanismo de ativação (gating) foram observadas em duas isoformas do canal HV1 em que a região N-terminal apresenta deleções de aminoácidos. Em três mutantes criados para impedir a dimerização do canal HV1, não foram observadas as alterações nos parâmetros biofísicos. Além disso, mostramos que o gating do canal HV1 pode ser modulado pela manipulação da fluidez da membrana das células CHO-K1. Nossos resultados sugerem que a biossíntese defeituosa de sulfato de condroitina e sulfato de heparana nas células CHO-745 aumenta a fluidez da membrana e modula alostericamente o acoplamento entre detecção de voltagem e ΔpH através do gating cooperativo do canal HV1 dimérico. |
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ORTS, Diego Jose Belato Y. Alteração no conteúdo de glicosaminoglicanos modula alostericamente os canais para prótons sensíveis à voltagem. 2022. 129 f. Tese (Doutorado em Biologia Molecular) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). São Paulo, 2022. |
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