Yliopiston etusivulle Suomeksi På svenska In English Helsingin yliopisto

Studies on OX1 Orexin Receptor Coupling to Arachidonic Acid and Endocannabinoid Signaling

Show simple item record

dc.contributor Helsingin yliopisto, eläinlääketieteellinen tiedekunta fi
dc.contributor Helsingfors universitet, veterinärmedicinska fakulteten sv
dc.contributor University of Helsinki, Faculty of Veterinary Medicine en
dc.contributor.author Turunen, Pauli fi
dc.date.accessioned 2012-07-30T07:42:54Z
dc.date.available 2012-08-13 fi
dc.date.available 2012-07-30T07:42:54Z
dc.date.issued 2012-08-23 fi
dc.identifier.uri URN:ISBN:978-952-10-8154-5 fi
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/35507
dc.description.abstract Orexin A and orexin B are hypothalamic neuropeptides secreted by a relatively small group of neurons located within the hypothalamus. Orexins bind and activate two G-protein-coupled receptors termed OX1 orexin receptor and OX2 orexin receptor. They regulate several physiological processes including arousal and the sleep/wake cycle, endocrine functions, and feeding and energy metabolism. Previous studies have established calcium as the central second messenger of the OX1 receptor. Stimulation of OX1 leads to increased intracellular Ca2+ release via the classical phospholipase C/inositol-1,4,5-trisphosphate pathway, and subsequently also store-operated Ca2+ entry. In addition, OX1 activation triggers receptor-operated Ca2+ entry by a mechanism not completely understood. Other intracellular signals originating from the OX1 receptor include the activation of many signaling enzymes such as protein kinase C, extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) and phospholipase D. The role of phospholipase A2 (PLA2) in OX1 signal transduction was investigated in this thesis. Recombinant Chinise Hamster Ovary-K1 and Human Embryonic Kidney 293 cells were used for the studies. Orexin A binding induced robust release of arachidonic acid (AA). The enzyme species responsible for AA release was suggested to be cytocolic PLA2α. AA release was highly dependent on extracellular Ca2+ and partly on the activation of ERK. The involvement of other PLA2 enzymes was ruled out by pharmacological analysis. cPLA2 activity was also shown to regulate receptor-operated Ca2+ entry, but the exact nature of the relaying signal remained unspecified. Thin layer chromatography analysis revealed that orexin-A stimulation also induced the production of 2-arachidonyl glycerol (2-AG), an endocannabinoid, via the phospholipase C-diacylglycerol lipase pathway. OX1-induced 2-AG production occurred at a biologically relevant magnitude as judged by an artificial cell-cell communication assay developed, establishing the postulated link between orexinergic and endocannabinoid systems. One part of this research aimed at devising faster ways to assess AA release. As a result, a filtration-based method suitable for agonist screening was developed. A filtration method for AA release enables increased sample throughput with lower noise. In this study, two new signaling components, AA and 2-AG, originating from OX1 receptor signaling were identified and the enzymatic species responsible were shown to be cPLA2 and diacylglycerol lipase. These findings are important for mapping of the cellular and molecular functions of orexins and their receptors, especially in the central nervous system. en
dc.description.abstract Oreksiinit ovat aminohapoista koostuvia, aivojen hypothalamuksesta erittyviä hermovälittäjäaineita. Ne sitoutuvat reseptoreihinsa kohdesolun pinnalla ja muuttavat aikaansaamallaan solunsisäisellä viestinnällä kohdesolun toimintaa. Oreksiineja tunnetaan kahdenlaisia (oreksiini-A ja oreksiini-B), kuten myös oreksiinireseptoreita (OX1 ja OX2). Oreksiinit ovat keskeisessä asemessa erityisesti unen ja valvetilan säätelyssä. Tämän Lisäksi ne osallistuvat ruokahalun, riippuvuuden, ahdistuksen ja eräiden hormonien erityksen säätelyyn. Oreksiineja tuottavia hermosoluja on aivoissa vain muutamia kymmeniä tuhansia, mutta ne lähettävät ulokkeita hyvin monille aivoalueille. Tämä osittain selittää oreksiinien monipuoliset säätelytehtävät. Oreksiineja tuottavien hermosolujen tuhoutuminen tai toiminnan huomattava vähentyminen esimerkiksi autoimmuunireaktion seurauksena johtaa usein narkolepsiaksi (nukahtelusairaudeksi) kutsuttuun aivosairauteen. Oreksiinireseptorien aiheuttamia solunsisäisiä toiminnanmuutoksia on tutkittu paljon. Eräs keskeisimmistä muutoksista on solunsisäisen kalsiumionipitoisuuden äkillinen nousu. Muita tärkeitä tapahtumia on erilaisten entsyymien aktivoituminen, jotka tuottavat uusia viestimolekyylejä. Oreksiinireseptoreille tyypillisiä viestimolekyylejä näyttävät olevan rasvaperäisistä lipideistä syntyvät yhdisteet. Tässä työssä tutkittiin toisen oreksiinireseptorin tuottamia lipidiviestimolekyylejä. Oreksiinireseptorien aktivoituminen onnistuttiin yhdistämään erään endokannabinoideihin kuuluvan rasvamolekyylin, 2-arakidonyyliglyserolin tuottoon ja vapautukseen solun ulkopuolelle. Toinen oreksiinireseptorin viestinnässä mukana oleva rasvayhdiste tunnistettiin arakinodihapoksi. Lisäksi väitöstyössä osoitettiin, että arakidonihappoa tuottavan entsyymin toiminta on välttämätöntä solunsisäisen kalsiumpitoisuuden nousulle pienillä oreksiinipitoisuuksilla. Yhtenä osatyönä kehitettiin menetelmä, jolla arakidonihapon vapautusta pystytään mittaamaan helposti ja nopeasti. Nyt löydetyt lipidipohjaiset viestimolekyylit avaavat uusia näkökulmia oreksiinien vaikutusmekanismeihin kohdesoluissa. Tätä tietoa voidaan soveltaa erityisesti uusien oreksiinijärjestelmää muokkaavien lääkkeiden kehitystyössä erityisesti unettomuuden hoitoon. fi
dc.format.mimetype application/pdf fi
dc.language.iso en fi
dc.publisher Helsingin yliopisto fi
dc.publisher Helsingfors universitet sv
dc.publisher University of Helsinki en
dc.relation.isformatof URN:ISBN:978-952-10-8153-8 fi
dc.relation.isformatof Dissertationes Biocentri Viikki Universitatis Helsingiensis. 1799-7372 fi
dc.rights Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty. fi
dc.rights This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited. en
dc.rights Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden. sv
dc.subject biokemia ja solubiologia fi
dc.title Studies on OX1 Orexin Receptor Coupling to Arachidonic Acid and Endocannabinoid Signaling en
dc.type.ontasot Väitöskirja (artikkeli) fi
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Doktorsavhandling (sammanläggning) sv
dc.ths Kukkonen, Jyrki fi
dc.opn Laitinen, Jarmo fi
dc.type.dcmitype Text fi

Files in this item

Files Description Size Format View/Open
studieso.pdf 883.8Kb PDF View/Open
This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search Helda


Advanced Search

Browse

My Account