أهمية تفاعل قناة الكاتيون غير الانتقائية TRPV4 مع الهيكل الخلوي وتنظيماتها المتبادلة في الخلايا المزروعة

الخلفية: تم الإبلاغ عن تأثير TRPV4 والهيكل الخلوي الخلوي على العمليات الحساسة ميكانيكياً وكذلك تطور فرط الحساسية الميكانيكية. ليس معلوماً كيف يتفاعل TRPV4 مع الهيكل الخلوي من الأنابيب الدقيقة والأكتين على المستويين الجزيئي والوظيفي. المنهجية والنتائج الرئيسية: قمنا بدراسة تفاعل TRPV4 مع مكونات الهيكل الخلوي كيميائياً، بيولوجياً باستخدام ملاحظة التغيرات الشكلية في خلايا DRG-neuron وخلايا F-11 المشتقة من DRG-neuron، وكذلك وظيفياً باستخدام تصوير الكالسيوم. نجد أن TRPV4 يتفاعل جسدياً مع التوبولين والأكتين وبروتينات الألياف العصبية فضلاً عن جزيئات الإحساس بالألم PKCepsilon وCamKII. الطرف C من TRPV4 يكفي للتفاعل المباشر مع التوبولين والأكتين، سواء مع أشكالهم القابلة للذوبان أو البوليمرية. يتنافس الأكتين والتوبولين على الارتباط. التفاعل مع TRPV4 يثبت الأنابيب الدقيقة حتى تحت ظروف التفكك في vitro. وبالمثل، في الأنظمة الخلوية، يتواجد TRPV4 مع هياكل غنية بالأكتين والأنابيب الدقيقة في المناطق دون الغشائية. كل من التعبير عن TRPV4 وتفعيله يحدث تغييرات شكلية واضحة تؤثر على هياكل اللواميل، والفيليوبوديا، وقمة النمو، وهياكل العصبيات في الخلايا غير العصبية، وفي خلايا F11 المشتقة من DRG-neuron، وكذلك في خلايا DRG الإيجابية لوحدات IB4. التفاعل الوظيفي بين TRPV4 والهيكل الخلوي متبادل حيث أن Taxol، وهو مثبت للأنابيب الدقيقة، يقلل من تدفق Ca2+ عبر TRPV4. الاستنتاجات والأهمية: يعمل TRPV4 كمنظم لكل من الأنابيب الدقيقة والأكتين. ومن ثم، نصف أن ديناميات الأنابيب الدقيقة هي منظم مهم لنشاط TRPV4. يشكل TRPV4 مجمعاً فوق جزيئي يحتوي على بروتينات الهيكل الخلوي وكينازات تنظيمية. وبالتالي، يمكنه دمج إشارات مجموعة متنوعة من الرسائل الثانوية داخل الخلايا وسلاسل الإشارة، فضلاً عن ديناميات الهيكل الخلوي. تشير هذه الدراسة إلى وجود تفاعلات بين قنوات الكاتيون غير الانتقائية والهيكل الخلوي على مستويات متعددة. قد تساعدنا هذه التفاعلات على فهم الأساس الجزيئي لتطور الألم العصبي الناتج عن Taxol الذي لوحظ بشكل شائع لدى مرضى السرطان.