Molecular Mapping of the Binding Sites of a Nav1.1 Activator
Translated title
Molekylær Kortlægning af Bindingsstederne for en Nav1.1 Aktivator
Author
Botella Valle, Hector Jose
Term
4. term
Publication year
2018
Submitted on
2018-09-07
Pages
95
Abstract
Skizofreni er en kompleks psykiatrisk sygdom med både genetiske og miljømæssige årsager, hvilket gør behandling vanskelig. Nuværende lægemidler hjælper kun en del af patienterne og dæmper ofte kun visse psykotiske symptomer delvist. En ny forskningsretning fokuserer derfor på hæmmende interneuroner, som holder hjernens netværk i balance; forstyrrelser i disse neuroner ses også ved flere former for epilepsi. Blandt de vigtigste er parvalbumin-positive, GABAerge, hurtigtskydende interneuroner (PV+ FSINs), som leverer stærk hæmning og dermed styrer hjernens samlede excitatoriske output. Nav1.1, en spændingsstyret natriumkanal (VGSC), findes i høj tæthed ved axonets initiale segment (AIS) i disse interneuroner og er et attraktivt mål for at forstærke deres hæmmende effekt i ukoordinerede hjerneområder. Den Nav1.1-specifikke Lundbeck-modulator AA43279 binder til et endnu ukendt sted på kanalen. Dette projekt forsøgte at klarlægge dens virkningsmåde ved at bytte hele strukturelle domæner mellem natriumkanaler for at skabe kimære kanaler og derefter undersøge, om stoffets effekt ændrer sig afhængigt af, hvilke domæner eller subunits der er til stede. Mange opsplittede Nav-konstruktioner mærket med det fluorescerende tag sfGFP var ikke funktionelle, hvilket begrænsede afprøvningen. Strategien lykkedes dog med enklere Kv2.1-kaliumkanal-monomerer. Tilgangen kan derfor være lovende at anvende på andre spændingsstyrede eller ligandstyrede ionkanaler for at muliggøre ændringer på subunit-niveau og analyse af deres funktion i levende systemer in situ.
Schizophrenia is a complex psychiatric disorder with both genetic and environmental causes, which makes it difficult to treat. Current drugs help only some patients and often only partly reduce psychotic symptoms. As a result, research has turned to inhibitory interneurons that keep brain networks balanced; disruptions in these cells are also seen in several epilepsies. Among the most important are parvalbumin-positive, GABAergic, fast-spiking interneurons (PV+ FSINs), which provide strong inhibition to control overall excitatory output. Nav1.1, a voltage-gated sodium channel (VGSC), is abundant at the axon initial segment (AIS) of these interneurons and is an attractive target to strengthen their inhibitory effect in uncoordinated brain regions. The Nav1.1-specific Lundbeck modulator AA43279 binds to a site on the channel that is still unknown. This project sought to pinpoint its mode of action by swapping entire structural domains between sodium channels to build chimeric channels and then testing whether the compound’s effects change with the presence or absence of specific domains or subunits. Most split Nav constructs tagged with the fluorescent marker sfGFP were nonfunctional, which limited testing. However, the strategy succeeded with simpler Kv2.1 potassium channel monomers. This suggests the approach may be useful for other voltage-gated or ligand-gated ion channels, enabling subunit-level modifications and live, in situ functional analysis.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
Schizophrenia ; FSIN ; PV ; Nav1.1 ; Nav1.4 ; Kv2.1 ; chimera ; split ion channel ; sfGFP ; domain dimers ; modular approach
Documents