fredag 21 november 2008

Tauriini osmolyyttinä

Lambertin abstrakti: Solun turpoamisen korjaus tauriinilla, solun osmolyytillä

Lähde: LAMBERT Ian Henry
Regulation of the cellular content of the organic osmolyte taurine in mammalian cells
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=16150858

Lambertin tauriinityön  abstraktista taustateoriaa ja hahmotusta
KUVA:
http://www1.bio.ku.dk/forskning/cu/cf/taurin/
Tausta
MUUTOS solunsisäisten osmolyyttien pitoisuudessa tai solun ulkoisten osmolyyttien toonisuudessa johtaa nopeaan solukalvon läpi suuntautuvaan (transmembraaniseen) vedenvirtaukseen nisäkässoluissa, kunnes taas solun sisä- ja ulkotilan toonisuudet ovat jälleen saaneet tasapainon (ekvilibrium). (Tämä on tiedetty jo kauan, mutta minkä molekyylien varassa ja välittämänä tämä järjestelmä häiriöttä toimii mitä erilaisimmissa solujärjestelmissä, se  on myöhempää tietämystä)
Useimmat solut vastaavat osmoottiseen turpoamiseen aktivoimalla jonien ja orgaanisten osmolyyttien virtauksille ns. volyymille herkkiä vuototeitä (volume-sensitive flux pathways) ja siten solu hankkii nopeilla siirtymillä alkuperäisen soluvolyyminsa takaisin.

TAURIINI on tärkeä orgaaninen osmolyytti nisäkässoluissa.

Jos solu turpoaa osmoottisista syistä, mitä sitten tapahtuu?
Jos tapahtuu osmoottinen solun turpoama, tauriinia vapautuu volyymille herkkien tauriinin ulosvuotoaukkojen kautta (volume-sensitive taurine efflux pathway ) ja samalla vähentyy tauriinin soluunotto, joka tapahtuu aktiivisti tauriinispesifisen tauriininkuljettajaproteiinin TauT (taurine transporter TauT) avulla.

Volyyminkorjaus vaihtelee ajallisesti solutyypistä toiseen johtuen seuraavista seikoista:
(a) solun signaalikaskadit
(b) sekundäärilähettien profiili
(c) spesifisten kuljettajien aktivaatio
(d) seuraamusten sarja, jossa säätyy uudestaan solun osmolyyttien pitoisuudet ja solun volyymi

Tutkija käytti seuraavia erilaisia solumalleja biologisena systeeminä:
Ehrlich ascites tumorisolut r
NIH3T3 hiiren fibroblastit
HeLa solut.

Eikosanoidit omaavat osaa tauriinin vapautumisessa.
Näissä biologisissa systeemeissä tutkija havaitsi, että
(a) fosfolipaasin( PLA) välittämä arakidonihapon mobilisaatio fosfolipideistä
(b) sitä seuraava rasvahappojen oksidaatio lipoxygenaasisysteemillä ( lipoxygenaaseilla,joilla muodostuu tehokkaita eikosanoideja) olivat essentiellejä elementtejä siinä signaalikaskadissa, mitä solujen turpoaminen aktivoi ja mikä johti osmolyyttien vapautumiseen.

Moni tekijä on modulaattorina.
Moduloivia tekijöitä solusignaalikaskadille ja tauriinin volyymisensitiivisen vuototien aktiivisuudelle ovat
(a) sytoskeletonin elementit
(b) proteiinityrosiinikinaasit ja- fosfataasit
(c) GTP-molekyyliin sitoutuvat proteiinit
(d) kalsium—kalmoduliini
(e) reaktiiviset happilajit (ROS)
(f) nukleotidit (nt)

TauT omaa säätelynsä
TauT- molekyylin ( tauriinin solun sisään kuljettajan) aktiviteetin säätelyssä on tärkeitä osatekijöitä seuraavat:
(a) seriini/threoniini-fosforylaatio aktiivissa tauriininottosysteemissä TauT tai sen oletetussa säätelijässä, regulaatorissa.
(b) muutos kalvopotentiaalissa.
Katsauksessa esitetään kaavana se solutapahtumien ketju, mikä aktivoituu solun turpoamisesta ja johtaa voluýymisensitiivisen efflux-tien aktivoitumiseen, jolliin tauriinia vuotaa pois solusta.
Päivitys 25.5. 2011

Tässä työssään tutkija selvittää tapahtumien ketjun, mikä lähtee liikkeelle kun solu turpoaa
ja johtaa volyymisensitiivisten teitten aktivoitumiseen ( ja täten tilanteen uudelleen arvioimiseen ja korjaamiseen- tai kuten käytännössä - korjausyritykseen -  mahdollisuuksien mukaan).
21.11.2008 12:33

Originaaliteksti:
Change in the intracellular concentration of osmolytes or the extracellular tonicity results in a rapid transmembrane water flow in mammalian cells until intracellular and extracellular tonicities are equilibrated. Most cells respond to the osmotic cell swelling by activation of volume-sensitive flux pathways for ions and organic osmolytes to restore their original cell volume. Taurine is an important organic osmolyte in mammalian cells, and taurine release via a volume-sensitive taurine efflux pathway is increased and the active taurine uptake via the taurine specific taurine transporter TauT decreased following osmotic cell swelling. The cellular signaling cascades, the second messengers profile, the activation of specific transporters, and the subsequent time course for the readjustment of the cellular content of osmolytes and volume vary from cell type to cell type. Using Ehrlich ascites tumor cells, NIH3T3 mouse fibroblasts and HeLa cells as biological systems, it is revealed that phospholipase A2-mediated mobilization of arachidonic acid from phospholipids and subsequent oxidation of the fatty acid via lipoxygenase systems to potent eicosanoids are essential elements in the signaling cascade that is activated by cell swelling and leads to release of osmolytes. The cellular signaling cascade and the activity of the volume-sensitive taurine efflux pathway are modulated by elements of the cytoskeleton, protein tyrosine kinases/phosphatases, GTP-binding proteins, Ca2+/calmodulin, and reactive oxygen species and nucleotides. Serine/threonine phosphorylation of the active taurine uptake system TauT or a putative regulator, as well as change in the membrane potential, are important elements in the regulation of TauT activity. A model describing the cellular sequence, which is activated by cell swelling and leads to activation of the volume-sensitive efflux pathway, is presented at the end of the review.
Päivitys 7.5. 2013 

Inga kommentarer: