Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Депозависимый вход Са2 является повсеместным механизмом регулируемого входа Са2+ в клетки эукариот, активируемым при опустошении внутриклеточных Са2+-депо; участвует в регуляции широкого спектра клеточных процессов (экзоцитоз, экспрессия генов, пролиферация клеток и др.). После обнаружения важной роли депозависимых Са2+-каналов в патогенезе тяжелых заболеваний человека, таких как тяжелый комбинированный иммунодефицит, назальный полипоз, ревматоидный артрит и др. возрос интерес исследователей к разработке низкомолекулярных блокаторов депозависимых Са2+-каналов. Учитывая важную роль депозависимых Са2+-каналов в функционировании клеток иммунной системы и для выяснения фармакологических характеристик депозависимого входа Са2+ в макрофагах, представлялось целесообразным исследовать влияние производного пиразола соединения YM-58483 на депозависимый вход Са2+, вызываемый ингибиторами эндоплазматических Са2+-АТФаз тапсигаргином и циклопьязониковой кислотой (ЦПК) в перитонеальных макрофагах крыс. С использованием флуоресцентного Са2+-зонда Fura-2AM мы впервые обнаружили, что при добавлении YM-58483 на фоне развившегося депозависимого входа Са2+, вызываемого тапсигаргином или ЦПК, наблюдается практически полное подавление депозависимого входа Са2+. Это свидетельствует о том, что YM-58483 эффективно подавляет уже развившийся депозависимый вход Са2+ в макрофаги. Во втором варианте экспериментов мы исследовали влияние YM-58483 на уже активированные опустошением депо механизмы входа Сa2+ в макрофаги. Макрофаги стимулировали ЦПК или тапсигаргином в номинально бескальциевой среде. После окончания фазы мобилизации Ca2+ из депо клетки инкубировали в течение 5 мин в присутствии YM-58483, после чего инициировали вход Са2+ в цитозоль. Обнаружено, что и в этих условиях YM-58483 вызывает значительное подавление входа Са2+. Таким образом, мы впервые на перитонеальных макрофагах крыс показали, что производное пиразола YM-58483 эффективно ингибирует депозависимый вход Са2+ и является удобным фармакологическим инструментом для изучения депозависимого входа Са2+ в макрофагах, как и в клетках других типов.
производное пиразола соединение YM-58483, депозависимый вход Са2+, перитонеальные макрофаги
1. Putney J.W. Capacitative calcium entry revisited. Cell Calcium, 1990. vol. 11, pp. 611-624.
2. Putney J.W. Store-operated calcium entry: a historical overview. Adv. Exp. Med. Biol., 2017, vol. 981, pp. 205-214.
3. Putney J. W. The physiological function of store-operated calcium entry. Neurochem. Res., 2011., vol. 36, pp. 1157-1165.
4. Prakriya M., Lewis R.S. Store-operated calcium channels. Physiol. Rev., 2015, vol. 95, pp. 1383-1436.
5. Vaca L. SOCIC: the store-operated calcium influx complex. Cell Calcium., 2010, vol. 47, pp. 199-209.
6. Moreno C., Vaca L. Microdomain organization of SOCE signaling. In: Store-operated Ca2+ entry (SOCE) pathways. Wien: Springer-Verlag, 2012, pp. 93-113.
7. Nwokonko R.M., Cai X., Loktionova N.A., Wang Y., Zhou Y., Gill D.L. The STIM-Orai pathway: conformational coupling between STIM and Orai in the activation of store-operated Ca2+ entry. Adv. Exp. Med. Biol., 2017, vol. 993, pp. 83-98.
8. Nguyen N.T., Han W., Cao W.-M., Wang Y., Wen S., Huang Y., Li M., Du L., Zhou Y. Store-operated calcium entry mediated by ORAI and STIM. Comprehensive Physiol., 2018, vol. 8, pp. 981-1002.
9. Lunz V., Romanin C., Frischauf I. STIM1 activation of Orai1. Cell Calcium, 2019, vol. 77, pp. 29-38.
10. Shaw P.J., Feske St. Physiological and pathophysiological functions of SOCE in the immune system. Front. Biosci., 2013, vol. 4, pp. 2253-2268.
11. Lacruz R.S., Feske St. Diseases caused by mutations in ORAI1 and STIM1. Ann. N.Y. Acad. Sci., 2015, vol. 1356, pp. 45-79.
12. Feske St. CRAC channels and disease - From human CRAC channelopathies and animal models to novel drugs. Cell Calcium, 2019, vol. 80, pp. 112-116.
13. Ishikawa J., Ohga K., Yoshino T., Takezawa R., Ichikawa A., Kubota H., Yamada T. A pyrazole derivative, YM-58483, potently inhibits store-operated sustained Ca2+ influx and IL-2 production in T lymphocytes. J. Immunol., 2003, vol. 170, pp. 4441-4449.
14. Миленина Л.С., Крутецкая З.И., Наумова А.А., Бутов С.Н., Крутецкая Н.И., Антонов В.Г. Ингибиторы метаболизма арахидоновой кислоты подавляют Са2+ответы, вызываемые трифлуоперазином, в макрофагах. Цитология, 2018, т. 60, номер 2, с. 116-121. @@[Milenina L.S., Krutetskaya Z.I., Naumova A.A., Butov S.N., Krutetskaya N.I., Antonov V.G. Arachidonic acid metabolism inhibitors attenuate Ca2+ responses induced by trifluoperazine in macrophages. Cell Tissue Biol., 2018, vol. 12, no. 4, pp. 315-322. (In Russ.)]
15. Grynkiewicz G., Poenie M., Tsien R.Y. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties. J. Biol. Chem., 1985, vol. 260, pp. 3440-3450.
16. Xie Q., Zhang Y., Zhai C., Bonanno J. A. Calcium influx factor from cytochrome P-450 metabolism and secretion-like coupling mechanisms for capacitative calcium entry in corneal endothelial cells. J. Biol. Chem., 2002, vol. 277, pp. 16559-16566.
17. Xia J., Pan R., Gao X., Meucci O., Hu H. Native store-operated calcium channels are functionally expressed in mouse spinal cord dorsal horn neurons and regulate resting calcium homeostasis. J. Physiol., 2014, vol. 592.16, pp. 3443-3461.
18. Zeng B., Chen G.-L., Garcia-Vaz E., Bhandari S., Daskoulidou N., Berglund L. M., Jiang H., Hallett T., Zhou L.-P., Huang L., Xu Z.-H., Nair V., Nelson R. G., Ju W., Kretzler M., Atkin S. L., Gomez M.F., Xu Sh.-Z. ORAI channels are critical for receptor-mediated endocytosis of albumin. Nat. Commun., 2017, vol. 8, p. 1920, DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-017-02094-y.
19. Kimura M., Nishi K., Higashikawa A., Ohyama S., Sakurai K., Tazaki M., Shibukawa Y. High pH-sensitive store-operated Ca2+ entry mediated by Ca2+ release-activated Ca2+ channels in rat odontoblasts. Front. Physiol., 2018, vol. 9, p. 443. DOI:https://doi.org/10.3389/fphys.2018.00443.
20. Rahman S., Rahman T. Unveiling some FDA-approved drugs as inhibitors of the store-operated Ca2+ entry pathway. Sci. Rep., 2017, vol. 7, p. 12881. DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-017-13343-x.
21. Sadaghiani A.M., Lee S.M., Odegaard J.I., Leveson-Gower D.B., McPherson O.M., Novick P., Kim M.R., Koehler A.N., Negrin R., Dolmetsch R.E., Park Ch.Y. Identification of Orai1 channel inhibitors by using minimal functional domains to screen small molecule microarrays. Chem. Biol., 2014, vol. 21, pp. 1278-1292.
22. Derler I., Schindl R., Fritsch R., Heftberger P., Riedl M.Ch., Begg M., House D., Romanin Ch. The action of selective CRAC channel blockers is affected by the Orai pore geometry. Cell Calcium, 2013, vol. 53, pp. 139-151.
23. Jairaman A., Prakriya M. Molecular pharmacology of store-operated CRAC channels. Channels, 2013, vol. 7, pp. 402-414.
