Open Access

Cristina Niculescu

• P2X receptors are ligand (ATP)-gated ion channels that open an intrinsic cation permeable pathway in response to extracellular ATP released from both neuronal and non-neuronal cells. P2X receptors are abundantly distributed and mediate a wide variety of physiological functions, ranging from fast synaptic transmission in the central, peripheral, and enteric nervous system, to proinflammatory cytokine release from immune cells. The primary aim of this work was to elucidate the pathway that leads to the finally assembled trimeric P2X receptors, including the assessment of a possible role of ER chaperones and folding factors in this process. Additionally, the study was conducted to investigate the various ER quality control processes involved in the selection of “properly folded and assembled” P2X receptors that are suitable for the surface expression.
• P2X-Rezeptoren sind Liganden-(ATP-)-gesteuerte Ionenkanäle, die einen Kationenkanal als Antwort auf extrazelluläres ATP öffnen, welches sowohl von neuronalen als auch nichtneuronalen Zellen freigesetzt wird. Es sind sieben Untereinheiten der P2X-Rezeptoren bekannt (P2X1-7). Sie sind weit verbreitet und vermitteln eine Vielzahl physiologischer Funktionen, die sich von der schnellen synaptischen Transmission im zentralen, peripheren und enterischen Nervensystem bis zur Freisetzung proinflammatorischer Cytokine aus Immunzellen erstrecken. Aus der Literatur ist bekannt, dass funktionelle P2X-Rezeptoren als Homo- und Heterotrimere existieren können. Eine Ausnahme bilden die P2X6-Untereinheiten, denen die Fähigkeit fehlt, selbständig funktionelle Rezeptoren auszubilden; dies kann nur durch Heteropolymerisierung mit anderen P2X-Untereinheiten erfolgen. Die Oligomerstruktur der P2X6-Untereinheit ist unklar. In Oozyten exprimierte P2X6-Untereinheiten weisen eine tetramere Quartärstruktur auf; außerdem kommen Aggregate vor. Andererseits wurde durch Atomkraftmikroskopie-Analyse gefunden, dass aus HEK293-Zellen isoliertes P2X6-Protein ausschließlich in monomerer Form vorliegt. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, den Weg aufzuklären, der von der neusynthetisierten Untereinheit zum vollständig assemblierten trimeren P2X-Rezeptoren führt. Mit einbezogen wurde ein möglicher Beitrag bekannter Chaperone des Endoplasmatischen Retikulum (ER) bei diesem Vorgang. Außerdem wurden auch die weiteren Prozesse der Qualitätskontrolle, die an der Auswahl der richtig gefalteten und assemblierten Proteine beteiligt sind, und Transportvorgänge zur Zelloberfläche mit einbezogen.