Przekazywanie sygnałów i produkcja w układzie endokannabinoidowym

Receptory kannabinoidowe (CB1 i CB2) uczestniczą w wielu procesach fizjologicznych. Znajdują się one w błonie komórkowej i są aktywowane przez endokannabinoidy (wytwarzane przez organizm), a także kannabinoidy roślinne lub sztuczne. Układ endokannabinoidowy może być regulowany przez szereg różnych szlaków. Jeden z nich wykorzystuje białko, beta-arestynę, które tłumi odpowiedź komórkową na różne bodźce. Szczegóły tych interakcji są jednak nieznane.

W ramach projektu CB1R ARRESTIN badane są mechanizmy regulacji kannabinoidów. W trakcie realizacji projektu zbadano dwa zmutowane receptory CB2. Jedna z mutacji jest nadreprezentowana u pacjentów cierpiących na depresję dużą, alkoholizm i choroby autoimmunologiczne, a druga kojarzona jest z zaburzeniami dwubiegunowymi.

Badanie zmutowanych receptorów in vitro pod kątem wiązania z beta-arestyną ujawniło, że oba różnią się od wiązania z receptorem dzikim. Po potwierdzeniu swoistości wiązania uczeni dokonali nadekspresji receptora CB2 w linii komórkowej i wyizolowali potencjalne białka wchodzące z nim w interakcję. Przy pomocy spektrometrii mas zidentyfikowano wchodzących w interakcje partnerów dzikiego CB2 i zmutowanych receptorów. Rozpoznano ponad 2000 białek wiążących CB2, a także kilkadziesiąt różnic między zmutowanymi receptorami. W ramach projektu CB1R ARRESTIN zbadano funkcje kilku takich białek.

Ponadto, przy pomocy nowatorskich metod, zbadano ekspresję CB2 w komórkach neuronowych oraz rolę tego białka w regulacji funkcji neuronalnych. Opracowano specyficzną dla komórek metodę oczyszczania białek, umożliwiającą separację in vitro białek o różnym pochodzeniu komórkowym, nawet w przypadku zmieszania lizatów. Dzięki uzyskaniu profili ekspresji białka przez określone komórki zamiast mieszanin komórek w tkankach w przyszłości może być możliwe opracowanie nowych celów terapeutycznych.

Farmakologiczne manipulowanie układem endokannabinoidowym, odgrywającym ważną rolę w wielu procesach fizjologicznych, ma ogromny potencjał w zakresie leczenia wielu chorób i dolegliwości.