Journals / Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi / 2015 / Sayı: 1

Effects of Protein Kinase C Activator PMA on TRPV1 Channels

Protein Kinaz C Aktivatörü PMA’nın TRPV1 Kanalları Üzerindeki Etkileri

Pages
42–73
Publication Date
2015-01-01
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Due to the presence of a limited number of studies on this topic, investigation of the effects of antioxidant substances inhibition of TRPV1 channel activated by this mechanism will contribute to the etiology of neurological disorders’ treatment.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:TRPV1 channel, which is one of TRP super families, is a non- selective cation channel.
📊
Key Findings & Data:An important part of the TRPV1 channel is located in dorsal root ganglion, vagal and trigeminal neurons.
💡
Conclusion & Impact:Due to the presence of a limited number of studies on this topic, investigation of the effects of antioxidant substances inhibition of TRPV1 channel activated by this mechanism will contribute to the etiology of neurological disorders’ treatment.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:TRPV1 Kanal Agonist ve Antagonistleri · Protein Kinaz C · İkinci Haberciler

Abstract

TRPV1 channel, which is one of TRP super families, is a non- selective cation channel. An important part of the TRPV1 channel is located in dorsal root ganglion, vagal and trigeminal neurons. TRPV1 is activated by high temperatures, low pH and capsaicin isolated from red hot chili peppers. The activation of this channel is via temperature hence it functions in the neurons like a thermometer. Also, the chemical capsazepine is a specific blocker of TRPV1. One of the most important events for the activities in the body is primary and secondary hormones and neurotransmitters messenger systems. Hormones are released by endocrine glands and they bind a specific receptor. When the hormone binds to its receptor, it leads to the release of the secondary messenger. One of the most important secondary messengers is PKC via activation of PLC. When Ca2+ ions levels are elevated in the cell, it causes the increase of the PKC levels, as well. Also, PMA agent is a phorbol ester, directly activates PKC, which in turn induces TRPV1 channels. It is well known that an increase in the amount of intracellular Ca2+ leads to an increase in oxidative stress. The activation of TRPV1 increases further the amount of intracellular Ca2+ and an increase by means of the amount of Ca2+ causes more activation of PKC. While this process continues as a positive feedback mechanism, the oxidative stress will continue to increase. If the antioxidant system is not activated or is insufficient, the cell will be directed to apoptosis. Ca2+ concentration as a result of the opening of TRPV1 via PKC activation and going beyond physiological conditions in the nerve cells can lead to a lot of diseases. In treatment of these diseases, stopping the flowing of Ca2+ via TRPV1 and activation of PKC request is self-evident. Due to the presence of a limited number of studies on this topic, investigation of the effects of antioxidant substances inhibition of TRPV1 channel activated by this mechanism will contribute to the etiology of neurological disorders’ treatment.

Özet

TRP alt ailesinin bir üyesi olarak bilinen TRPV1 kanalları non-selektif katyon kanallarıdır. Bu kanalların en fazla bulunduğu dokular; arka kök gangliyon nöronları, vagal nöronlar ve trigeminal gangliyon nöronlarıdır. TRPV1 sıcaklık değişimi, düşük pH, kırmızı acı biberden elde edilen kapsaisin maddesi ile aktive olmaktadır. Bu kanalın sıcaklıkla aktive olması hücrede adeta termometre vazifesini gören kanal olarakta düşünülmesine sebep olmaktadır. Kapsaisin reseptörü olarak da bilinen TRPV1’in özel kapatıcısı ise kapsazepin maddesidir. Vücud aktivitelerinin devamını sağlayan en önemli unsurlardan biri; birincil haberci hormonlar ve nörotransmitter maddeler ve ikincil haberci sistemleridir. İç salgı bezlerinden salınan hormonlar hedef hücreye ulaştığında kendine özgü reseptörlere bağlanır ve ikincil haberci sistemini aktif hale getirir. Bu ikincil haberci sistemlerinin en önemlilerinden biri, PLC aktivasyonu yoluyla PKC aktivasyonudur. Ayrıca, PKC hücre içi Ca+2 miktarı arttıkça da aktive olmaktadır. Aynı zamanda, forbol esterler içinde en iyi bilinen PMA maddesi de doğrudan PKC’yi aktif hale getirmektedir. PKC ise TRPV1 kanallarının bazı özel bölgelerine bağlanarak kanalı aktif hale getirir. Hücre içi Ca+2 miktarı arttıkça oksidatif stresin de artacağı iyi bilinmektedir. TRPV1’in aktive olmasıyla daha fazla hücre içi Ca+2 miktarı artacak, artan Ca+2 miktarı ile de daha fazla PKC aktivasyonu olacaktır. Pozitif geribildirim mekanizması gibi bu süreç devam ederken, hücre içi oksidatif stres aşırı derecede fazlalaşacaktır. Eğer antioksidan sistem devreye girmez veya yetersiz kalırsa hücre apopitozise kadar devam edebilecektir. Sinir hücrelerinde, PKC aktivasyonu ile TRPV1’in açılıp hücre içerisindeki Ca+2 konsantrasyonunun fizyolojik koşulların ötesine geçmesi, fazla Ca+2 miktarına bağlı birçok hastalığın tetikçisi olabileceği düşünülmektedir. Bu hastalıkların tedavisinde PKC yoluyla TRPV1 kanalları üzerinden Ca+2 akışının durdurulmak istenmesi gayet tabiidir. Bu konuyla ilgili sınırlı sayıda çalışma bulunmasından dolayı, antioksidan maddelerin bu mekanizma üzerinden aktive olan TRPV1 kanal inhibisyonuna etkisinin araştırılması, nörolojik hastalıkların tedavisinin etiyolojisine büyük katkı sağlayacaktır.

🔖

Cite This Article

ÖZGÜL, C. (2015). Effects of Protein Kinase C Activator PMA on TRPV1 Channels. Hacettepe Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi, Sayı: 1, 42–73. https://ajindex.com/articles/762348

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (15)

  1. Guyton AC, Hall EJ. Textbook of Medical Physiology. 11th Ed. Philadelphia: Saunders, 2006.
  2. Agre P, Sasaki S, Chrispeels MJ. Aquaporins: a family of water channel proteins. Am J Physiol. 1993 Sep;265(3 Pt 2):F461. Cummings B. Get Ready for Biology. SanFrancisco: Pearson Education Inc. 2007.
  3. Cosens DJ, Manning A. Abnormal electroretinogram from a Drosophila mutant. Nature. 1969; 224: 285–7.
  4. Minke B, Wu C, Pak WL. Induction of photoreceptor voltage noise in the dark in Drosophila mutant. Nature. 1975; 258:84 – 87. Clapham DE. TRP channels as cellular sensors. Nature. 2003; 426:517-24.
  5. Fernandes ES, Fernandes MA, Keeble JE. The functions of TRPA1 and TRPV1: moving away from sensory nerves. Br J Pharmacol. 2012; 166:510–521.
  6. Hong S, Wiley JW. Early painful diabetic neuropathy is associated with differential changes in the expression and function of vanilloid receptor 1. J Biol Chem. 2005; 280:618–627.
  7. Efendiev R, Bavencoffe A, Hu H, Zhu MX, Dessauer CW. Scaffolding by A-kinase anchoring protein enhances functional coupling between adenylyl cyclase and TRPV1 channel. J Biol Chem. 2013; 288:3929-37.
  8. Wollemann M, Tóth F, Benyhe S. Protein kinase C inhibitor BIM suspended TRPV1 effect on mu-opioid receptor. Brain Res Bull. 2013; 90:114-7.
  9. Numazaki M, Tominaga M. Nociception and TRP Channels. Curr Drug Targets CNS Neurol Disord. 2004;3:479–485.
  10. Ristoiu V, Shibasaki K, Uchida K, Zhou Y, Ton BH, Flonta ML, Tominaga M. Hypoxia- induced sensitization of transient receptor potential vanilloid 1 involves activation of hypoxia-inducible factor-1 alpha nd PKC. Pain. 2011; 152:936–45.
  11. Chuang HH, Prescott ED, Kong H, Shields S, Jordt SE, Basbaum AI, Chao MV, Julius D. Bradykinin and nerve growth factor release the capsaicin receptor from PtdIns(4,5)P2- mediated inhibition. Nature 2001;411:957–62.
  12. Bhave G, Hu HJ, Glauner KS, Zhu W, Wang H, Brasier DJ, Oxford GS, Gereau RWt. Protein kinase C phosphorylation sensitizes but does not activate the capsaicin receptor transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1). Proc Natl Acad Sci U S A 2003;100:12480–85.
  13. Nazıroğlu M, Özgül C. Vitamin E modulates oxidative stress and protein kinase C activator (PMA)-induced TRPM2 channel gate in dorsal root ganglion of rats. J Bioenerg Biomembr. 2013; 45:541–9.
  14. Nelson DL, Cox MM. Lehninger Principle of Biochemistry 5th Ed. 2008.
  15. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. Molecular Biology of The Cell 5th ed. 2008. Putney JW Jr. A model for receptor-regulated calcium entry. Cell