Депо-управляемый вход кальция в клеточной модели болезни Хантингтона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.04, кандидат биологических наук Вигонт, Владимир Александрович

• Вигонт, Владимир Александрович
• кандидат биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Вигонт, Владимир Александрович

Список используемых сокращений.стр

Введение.стр

Цели и задачи исследования.стрб

Основные положения, выносимые на защиту.стр

1 Обзор литературы.стр

1.1 Ионы кальция как внутриклеточный посредник.стр

1.2 Внутриклеточные кальциевые депо.стр

1.2.1. Поддержание низкой концентрации кальция в цитозоле.стр

1.2.2. Выброс кальция из депо.стрЮ

1.2.3. Сенсоры кальция в ЭР: белки STIM1 и STIM2.стр

1.3.4. Каналы утечки в ЭР.стр

1.3 Кальциевые каналы плазматической мембраны.стр

1.3.1. Потенциал-управляемые кальциевые каналы.стр

1.3.2. Лиганд-управляемые каналы. Рецептор NMD А.cmpló

1.4 Депо-управляемый вход кальция.стр

1.4.1. CRAC каналы.стр

1.4.2. Каналы, образованные белками семейства TRP.стр

1.5 Путь активации транскрипционного фактора NF-kB.стр

1.6 Болезнь Хантингтона.стр 6.1. Белок хантингтин.стр

1.6.2. Белковые агрегаты.стр

1.6.3. Кальциевая гипотеза болезни Хантингтона.стр

2 Материалы и методы.стрЗЗ

2.1 Клетки.стрЗЗ

2.2 Соединения EVP.стрЗЗ

2.3 Трансфекция и РНК интерференция.стрЗЗ

2.4 Электрофорез и иммуноблоттинг.стр

2.5 Получение первичной культуры нейронов стриатума.стр

2.6 Получение лентивируса и инфицирование нейронов.стр

2.7 Электрофизиологические измерения.стрЗб

2.8 Растворы.стр

3 Результаты и обсуждение

3 1 В клетках нейробластомы человека SK-N-SH, моделирующих болезнь Хантингтона, наблюдается аномально-большой депо-зависимый вход кальция стр

3 2В клетках первичной культуры нейронов стриатума мыши, моделирующих болезнь Хантингтона, наблюдается аномально-большой депо-зависимый вход кальция стр

3 3 Соединение EVP4593 способно блокировать аномальный депо-управляемый вход кальция в клетках SK-N-SH Hit 13 8Q и MSN Httl 3 8Q-1 exon стр

3 4 Белок TRPC1 входит в состав каналов, отвечающих за поддержание депо-управляемого входа кальция в клетках SK-N-SH Httl38Q стр

3 5 EVP4593 не оказывает влияние на депо-зависимый вход кальция в клетках SK-N-SH с оверэкспрессией белка TRPC1 стр

3 6 Для активации депо-управляемого входа кальция в клетках Httl38Q требуется присутствие белка STIM1 стрбО

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Депо-управляемый вход кальция в клеточной модели болезни Хантингтона»

Взаимодействие клеток и передача физиологически важных сигналов от плазматической мембраны клетки к ее органеллам происходит путем активации многочисленных специфических рецепторов, локализованных в плазматической мембране (ПМ). При активации одного из наиболее распространенных сигнальных каскадов, а именно, фосфатидилинозитольного (1Рз-каскад) наблюдается временное повышение концентрации свободных ионов кальция в цитозоле. Ионы кальция, в свою очередь, являются одним из наиболее распространенных посредников для передачи сигнала внутри клетки.

В состоянии покоя концентрация кальция в цитозоле поддерживается на очень низком уровне, порядка 10"7 M (Parekh et al., 2005). Столь низкая концентрация достигается за счет функционирования АТРаз, выкачивающих кальций из цитозоля в депо и во внеклеточное пространство, а также Na+/Ca2b и Ca^/tT обменников (Cafaroli et al., 2000; Болдырев и др., 2006). При различных видах стимуляции концентрация ионов кальция в цитозоле может увеличиваться примерно на порядок, достигая микромолярных значений (Ткачук, 2001). Основными путями повышения концентрации цитозольного кальция являются выброс кальция из внутриклеточных депо и вход кальция через каналы ПМ.

Один из наиболее общих типов притока кальция из внеклеточной среды -депо-управляемый кальциевый вход. Для его активации необходимо понижение концентрации кальция во внутриклеточных депо. Доминирующей гипотезой передачи сигнала от опустошенного депо к каналам ПМ является гипотеза конформационного сопряжения, предполагающая прямое взаимодействие между белками эндоплазматического ретикулума (ЭР) и белками плазматической мембраны (Parekh et al., 2005; Wang et al., 2009). Основные белки, принимающие участие в депо-управляемом кальциевом ответе -эдоплазматические белки STIM (кальциевые сенсоры ЭР) и рецептор инозитол трифосфата (IP3R, отвечает за выброс кальция из депо), а также белки ПМ, формирующие ионные поры каналов, а именно белки семейств TRPC (transient receptor potential canonical) и Orai (Wang et al., 2009; Hasan et al., 2010; Manjarres et al., 2010; Gruszczynska-Biegala et al., 2011). Наличие депо-управляемого кальциевого входа показано, как для электроневозбудимых клеток (Poggioli et al., 1982), так и для нейронов (Bouron et al., 2005).

Нарушения в работе кальциевых ионных каналов связаны с множеством различных заболеваний и патологий таких, например, как диабет (Graham et al., 2012), латеральный амиотрофический склероз (Pieri et al., 2012).

Болезнь Хантингтона (БХ) является аутосомно-доминантным нейродегенеративным заболеванием, вызванным увеличением числа глутамин-кодирующих повторов в первом экзоне гена белка хантиигтина. В норме длина полиглутаминового тракта не должна превышать 35 остатков глутамина, в то время как при заболевании наблюдаются тракты длиной до 90 и более глутаминов (Vonsattel et al., 1985). В первую очередь при болезни Хантингтона поражаются срединные шипиковые нейроны стриатума (MSN). Тем не менее, связь между экспрессией мутантного хантингтина и процессами дегенерации нейронов до сих пор остается неясной.

Одной из токсических функций мутантного хантингтина является дестабилизация кальциевой сигнализации. Ранее показано, что мутантный хантингтин способен напрямую связываться с С-концом IP3RI. Данное связывание увеличивает аффинность IP3RI к своему л и га иду, что может приводить к опустошению внутриклеточных кальциевых депо в ответ на базальные концентрации IP3 в цитозоле (Tang et al., 2003). Показано также, что экспрессия мутантного хантингтина вызывает усиление функции МЯ2В-содержащего рецептора NMDA (Zeron et al., 2002), и воздействует на потенциал-зависимые кальциевые каналы (VGCC) (Kaltenbach et al., 2007). Все вышеперечисленные пути ведут к повышению концентрации ионов кальция в цитозоле, что ведет к аномальному накоплению кальция в митохондриях (Bossy-Wetzel et al., 2008; Panov et al., 2002), активации кальпаинов (Vosler et al., 2008), патологическому запуску кальций-зависимых сигнальных путей, апоптотической активности и дегенерации нейронов стриатума,

В нейронах в качестве одного из механизмов повышения концентрации свободных ионов кальция также используется вход кальция через депо-управляемые каналы ПМ (Bouron et al., 2005), Поскольку увеличение аффинности IP3RI к IP3 напрямую влияет на заполненость внутриклеточных кальциевых депо, логично предположить, что депо-управляемый вход кальция вовлечен в патогенез БХ. Тем не менее, до сих пор не было показано, как экспрессия мутантного хантингтина влияет на депо-управляемый кальциевый вход.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель настоящей работы заключалась в исследовании влияния экспрессии мутантного хантингтина на депо-управляемый вход кальция в клетках нейробластомы человека SK-N-SH и в клетках первичной культуры нейронов стриатума мыши MSN. Были поставлены следующие задачи:

1. Определить влияние экспрессии мутантного белка хантингтина с длиной полиглутаминового тракта 138 остатков глутамина (Htt 138Q) на уровень депо-управляемого входа кальция в клетки SK-N-SH.

2. Определить влияние экспрессии N-концевого фрагмента белка хантингтина, содержащего полиглутаминовый тракт длиной 138 остатков глутамина (Httl38Q-lexon), на уровень депо-управляемого входа кальция в клетки MSN.

3. Исследовать действие на депо-управляемый вход кальция в клетках SK-N-SH соединения EVP4593 (ингибитор активации NF-кВ сигнального пути).

4. Исследовать действие соединения EVP4593 на депо-управляемый вход кальция в клетках MSN.

5. Выяснить, какие белки ответственны за вход кальция по депо-управляемому механизму в клетках SK-N-SH.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. В клеточных моделях болезни Хантингтона: в клетках нейробластомы человека (SK-N-SH) и шипиковых нейронов стриатума мыши (MSN), наблюдается аномально-большой депо-управляемый вход кальция.

2. Соединение EVP4593 способно снижать амплитуду депо-управляемых кальциевых токов в клетках SK-N-SH и MSN.

3. В клетках SK-N-SH за депо-управляемый вход кальция отвечают, в основном, каналы, содержащие белок TRPC1 как субъединицу канала и нуждающиеся в присутствии сенсора кальция в ЭР, белка STIM1.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертации по теме «Клеточная биология, цитология, гистология», Вигонт, Владимир Александрович

выводы

1. В клетках нейробластомы человека SK-N-SH, экспрессирующих мутантную форму белка хантингтина (Httl38Q), депо-управляемый вход кальция повышен в 5 раз по сравнению с контролем.

2. В клетках первичной культуры нейронов стриатума мыши MSN, экспрессирующих

N-концевой фрагмент мутантного белка хантингтина (Httl38Q-lexon), депо-управляемый вход кальция увеличен в 2 раза по сравнению с контролем.

3. Соединение EVP4593 способно осуществлять обратимый блок аномального большого депо-управляемого входа кальция в клетках SK-N-SH, экспрессирующих Httl38Q.

4. Соединение EVP4593 способно блокировать аномально большой депо-управляемый вход кальция в клетках MSN, экспрессирующих Httl38Q-lexon.

5. В клетках SK-N-SH, экспрессирующих Httl38Q, депо-управляемый вход требует присутствия сенсора кальция в ЭР, белка STIM1, и опосредуется, в основном, каналами, содержащими белок TRPC1, как субъединицу канала.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Глушанкова Л.Н., Зимина О.А., Вигонт В.А., Можаева Г.Н., Безпрозванный И.Б., Казначеева Е.В. «Изменение депо-управляемого входа кальция в клеточной модели болезни Хантингтона». // Доклады Академии Наук. 2010. Т. 433. № 6. С. 14.

2. Jun Wu*, Hsin-Pei Shih*. Vladimir Vigont*. Lori Hrdlicka, Len Diggins, Carol Singh, Matt Mahoney, Richard Chesworth, Gideon Shapiro, Michael Ahlijanian, Gerhard Koenig, Olga Zimina, Lyubov Glushankova, Elena Kaznacheyeva, Ilya Bezprozvanny. «Neuronal store-operated calcium entry pathway as a novel therapeutic target for Huntington's disease treatment». // Chemistry and Biology. 2011. V. 18. №6. P. 777793. * Равный вклад.

3. Вигонт B.A., Зимина О.А., Глушанкова JI.H., Безпрозванный И.Б., Можаева Г.Н., Казначеева Е.В. «Депо-зависимый вход кальция в клетки нейробластомы человека SK-N-SH, моделирующие болезнь Хантингтона». //Биологические мембраны. 2012. Т. 29. № 12.

С. 110.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время степень важности депо-управляемого входа кальция в нейронах для нейродегенеративных процессов изучена относительно слабо. Тем не менее, стали появляться доказательства вовлеченности депо-управляемого входа кальция в патогенез, например, болезни Альцгеймера (Yamamoto et al., 2007), церебральной ишемии (Berna-Erro et al., 2009).

В данной работе впервые показана важная роль депо-управляемого входа кальция в патогенезе БХ.

Полученные результаты демонстрируют, что экспрессия мутантного хантингтина Httl 38Q (или N-концевого фрагмента мутантного хантингтина) как в клетках нейробластомы человека (SK-N-SH), так и в первичной культуре нейронов стриатума мыши (MSN), приводит к аномально-большому депо-управляемому входу кальция в цитозоль. Эти результаты подтверждаются проведенными нашими соавторами измерениями внутриклеточной концентрации кальция с помощью кальциевого зонда FURA-2 на клетках MSN, выделенных из линии мышей YAC128, моделирующих БХ, (Wu et al., 2011).

Результаты, демонстрирующие, что соединение EVP4593 способно снижать до контрольных значений аномально большой депо-управляемый вход кальция как в SK-N-SH, так и в MSN, позволяют надеяться на создание на основе этого соединения лекарственного средства для терапии БХ. Эти данные также подтверждены измерениями внутриклеточной концентрации кальция с помощью FURA-2. Кроме того, нашими соавторами показано нейропротекторное действие EVP4593 на клетки MSN YAC 128 при глутамат-индуцированном апоптозе и положительный эффект в тестах на моторику на Drosophüa melanogaster, моделирующих БХ (Wu et al., 2011).

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Вигонт, Владимир Александрович, 2013 год

1. Альберте Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Роберте К., Уотсон Дж. Молекулярная Биология Клетки Москва. Мир, 1994. Т. 2. С. 359.

2. Болдырев А.А., Кяйвяряйнен Е.И., Илюха В.А. Биомембранология. -Петрозаводск: Кар НЦ РАН, 2006. С. 226.

3. Зинченко В.П., Долгачева Л.П. Внутриклеточная сигнализация Пущино: Аналитическая микроскопия Эл. №77-6072, 2004 - С. 45.

4. Ткачук В. А. Мембранные рецепторы и внутриклеточный кальций. // Соросовский образовательный журнал. 2001. 7(1): 10-15.

5. Adunyah S.E., Dean W.L. Inositol triphosphate-induced Ca2+ release from human platelet membranes//Biochem Biophys Res Commun. 1985. 128(3): 1274-1280.

6. Ambudkar I.S., Bandyopadhyay B.C., Liu X., Lockwich T.P., Paria В., Ong H.L. Functional organization of TRPC-Ca2+ channels and regulation of calcium microdomains // Cell Calcium. 2006. 40(5-6): 495-504.

7. Ambudkar I.S., Ong H.L., Liu X., Bandyopadhyay B.C., Cheng K.T. TRPC1: the link between functionally distinct store-operated calcium channels // Cell Calcium. 2007. 42(2): 213-223.

8. Arrasate M., Mitra S., Schweitzer E.S., Segal M.R., Finkbeiner S. Inclusion bodyformation reduces levels of mutant huntingtin and the risk of neuronal death // Nature. 2004. 431(7010): 805-810.

9. Bailey C.D., Johnson G.V. Tissue transglutaminase contributes to disease progression in the R6/2 Huntington's disease mouse model via aggregate-independent mechanisms //

10. J Neurochem. 2005. 92(1): 83-92.

11. Basak S., Kim H., Kearns J.D., Tergaonkar V., O'Dea E., Werner S.L., Benedict C.A., Ware C.F., Ghosh G., Verma I.M., Hoffmann A. A fourth IkappaB protein within the NF-kappaB signaling module// Cell. 2007. 128(2): 369-381.

12. Bates G. Huntingtin aggregation and toxicity in Huntington's disease // Lancet. 2003. 361(9369): 1642-1644.

13. Berridge M.J. Inositol trisphosphate and calcium signalling //Nature. 1993. 361(6410): 315-325.

14. Bezprozvanny I.B., Ehrlich B.E. Inositol 1, 4, 5.-trisphosphate [lnsP3]-gated Ca Channels from Cerebellum: Conduction Properties for Divalent Cations and Regulation by Intraluminal Calcium. //J Gen Physiol. 1994. 104: 851-856.

15. Bezprozvanny I. Calcium signaling and neurodegenerative diseases // Trends Mol Med. 2009. 15(3): 89-100.

16. Bezprozvanny LB. Calcium signaling and neurodegeneration // Acta Naturae. 2010. 2(1): 72-82.

17. Birnbaumer L., Campbell K.P., Catterall W.A., Harpold M.M., Hofmann F., Home W.A., Mori Y., Schwartz A., Snutch T.P., Tanabe T., et al. The naming of voltage-gated calcium channels//Neuron. 1994. 13(3): 505-506.

18. Bootman M.D., Collins T.J., Peppiatt C.M., Prothero L.S., MacKenzie L., De Smet P., Travers M., Tovey S.C., Seo J.T., Berridge M.J., Ciccolini F., Lipp P. Calcium signaling an overview. II Cell and developmental biology. 2001. 12: 3-10.

19. Bollimuntha S., Selvaraj S., Singh B.B. Emerging roles of canonical TRP channels in neuronal function // Adv Exp Med Biol. 2011. 704: 573-593.

20. Bossy-Wetzel E, Petrilli A, Knott A.B. Mutant huntingtin and mitochondrial dysfunction//Trends Neurosci. 2008. 31(12): 609-616.

21. Brandman O., Liou J., Park W.S., Meyer T. STIM2 is a feedback regulator that stabilizes basal cytosolic and endoplasmic reticulum Ca2+ levels // Cell. 2007 131(7): 1327-1339.

22. Cafaroli E., Brini M. Calcium pumps: structural basis for and mechanism of calcium transmembrane transport. // Curr Opin Chem Biol. 2000. 4: 152-161.

23. Cafaroli E. Calcium signaling: a tale for all seasons. // PNAS. 2002. 99(3): 1115-1122.

24. Catterall W.A. Structure and function of voltage-gated ion channels // Annu Rev Biochem. 1995. 64: 493-531.

25. Choi W., Proctor L., Xia Q., Feng Y„ Gerner E.W., Chiao P.J., Hamilton S.R., Zhang W. Inactivation of IkappaB contributes to transcriptional activation of spermidine/spermine N(l)-acetyltransferase // Mol Carcinog. 2006. 45(9): 685-693.

26. Clapham D E Sorting out MIC, TRP and CRAC ion channel // Gen Physiol 2002 120 217-220

27. Courtois G , Gilmore T D Mutations in the NF-kappaB signaling pathway implications for human disease//Oncogene 2006 25(51) 6831-6843

28. DiFiglia M , Sapp E , Chase K O , Davies S W , Bates G P , Vonsattel J P , Aronin N Aggregation of huntingtin in neuronal intranuclear inclusions and dystrophic neurites in brain // Science 1997 277(5334) 1990-1993

29. Douglas P M, Summers D W, Cyr D.M Molecular chaperones antagonize proteotoxicity by differentially modulating protein aggregation pathways // Prion 2009 3(2) 51-58

30. Dowson A P Calcium signaling How do IP3 receptors work //Current Biology 1997 7 544-547

31. Dziadek M A , Johnstone L S Biochemical properties and cellular localization of ST1M proteins //Cell Calcium 2007 42(2) 123-132

32. Ehrnhoefer D E , Sutton L , Hayden M R Small changes, big impact posttranslational modifications and function of huntingtin in Huntington disease // Neuroscientist 2011 17(5) 475-492

33. Fan M M , Fernandes H B , Zhang L Y , Hayden M R , Raymond L A Altered NMD A receptor trafficking in a yeast artificial chromosome transgenic mouse model of Huntington's disease//J Neurosci 2007 27(14) 3768-3779

34. Favre B , Turowski P , Hemmings B A Differential inhibition and posttranslational modification of protein phosphatase 1 and 2A in MCF7 cells treated with calyculin-A, okadaic acid,and tautomycin. // J Biol Chem. 1997. 272(21): 13856-13863.

35. Finkbeiner S., Greenberg M.E. Ca2+ channel-regulated neuronal gene expression // J Neurobiol. 1998. 37(1): 171-189.

36. Gerfen C.R., Baimbridge K.G., Miller J.J. The neostriatal mosaic: compartmental distribution of calcium-binding protein and parvalbumin in the basal ganglia of the rat and monkey // Proc Natl Acad Sci USA. 1985. 82(24): 8780-8784.

37. Gokhale K.C., Newnam G.P., Sherman M.Y., Chernoff Y.O. Modulation of prion-dependent polyglutamine aggregation and toxicity by chaperone proteins in the yeast model // J Biol Chem. 2005. 280(24): 22809-22818.

38. Gomez T.M., Robles E., Poo M., Spitzer N.C. Filopodial calcium transients promote substrate-dependent growth cone turning// Science. 2001. 291(5510): 1983-1987.

39. Graham S., Yuan J.P., Ma R. Canonical transient receptor potential channels in diabetes // Exp Biol Med (Maywood). 2012. 237(2): 111-118.

40. Green H. Human genetic diseases due to codon reiteration: relationship to an evolutionary mechanism//Cell. 1993. 74(6): 955-956.

41. Gruszczynska-Biegala J., Pomorski P., Wisniewska M.B., Kuznicki J. Differential roles for STIM1 and STIM2 in store-operated calcium entry in rat neurons // PLOS One. 2011. 6(4): el9285.

42. Gwack Y., Srikanth S„ Feske S„ Cruz-Guilloty F., Oh-hora M., Neems D.S., Hogan P.G., Rao A. Biochemical and functional characterization of Orai proteins // J Biol Chem. 2007. 282(22): 16232-16243.

43. Hackam A.S., Singaraja R., Wellington C.L., Metzler M., McCutcheon K., Zhang T., Kalchman M., Hayden M.R. The influence of huntingtin protein size on nuclear localization and cellular toxicity//J Cell Biol. 1998. 141(5): 1097-1105.

44. Hamill O.P., Sakmann B. Multiple conductance states of single acetylcholine receptorchannels in embryonic muscle cells. //Nature. 1981. 294(5840): 462-464.

45. Harjes P., Wanker E.E. The hunt for huntingtin function: interaction partners tell many different stories // Trends Biochem Sci. 2003. 28(8): 425-433.

46. Hasan G., Venkiteswaran G. The enigma of store-operated ca-entry in neurons: answers from the Drosophila flight circuit // Front Neural Circuits. 2010. 4: 10.

47. Hehl S., Golard A., Hille B. Involvement of mitochondria in intracellular calcium sequestration by rat gonadotropes. // Cell calcium. 1996. 20(6): 515-524.

48. Heilbrunn L.V., Wiercenski F.J. The action of various cations on muscle protoplasm. // J Cell Comp Physiol. 1947.29: 15-32.

49. Hiroi Y., Nakao T., Tsuchiya N., Takeda N., Maemura K., Nakamura F., Ohno M., Hirata Y., Nagai R. Exacerbation of Lambert-Eaton myasthenic syndrome caused by an L-type Ca2+ channel antagonist // Jpn Heart J. 2003. 44(1): 139-144.

50. Hoffmann A., Leung T.H., Baltimore D. Genetic analysis of NF-kappaB/Rel transcription factors defines functional specificities // EMBO J. 2003. 22(20): 5530-5539.

51. Hoffmann A., Natoli G., Ghosh G. Transcriptional regulation via the NF-kappaB signaling module // Oncogene. 2006. 25(51): 6706-6716.

52. Hoffner G., Djian P. Protein aggregation in Huntington's disease // Biochimie. 2002. 84(4): 273-278.

53. Hoffner G., Djian P. Transglutaminase and diseases of the central nervous system // Front Biosci. 2005. 10: 3078-3092.

54. Hoth M , Penner R Depletion of intracelular calcium stores activates a calcium current in mast cells //Nature 1992 355 353-356

55. Hoth M , Penner R Calcium release-activated calcium current in rat mast cells // J Physiol 1993 465 359-386

56. Irvine R F 'Quantal' Ca2+ release and the control of Ca2+ entry by inositol phosphates a possible mechanism //FEBSLett 1990 263(1) 59

57. Jan L Y , Jan Y N Voltage-sensitive ion channels//Cell 1989 56(1) 13-25

58. Kaftan E J , Ehrlich B E , Watras J Inositol 1,4,5-tnsphosphate (InsP3) and calcium interact to increase the dynamic range of InsP3 receptor-dependent calcium signaling // J Gen Physiol 1997 110(5) 529-538

59. Kahlem P , Terré C, Green H, Djian P Peptides containing glutamine repeats as substrates for transglutaminase-catalyzed cross-linking relevance to diseases of the nervous system //Proc Natl Acad Sci U S A 1996 93(25) 14580-14585

60. Kahlem P , Green H , Djian P Transglutaminase action imitates Huntington's disease selective polymerization of Huntingtin containing expanded polyglutamine // Mol Cell 1998 1(4) 595-601

61. Karin M, Ben-Neriah Y Phosphorylation meets ubiquitination the control of NF-kappa.B activity//Annu Rev Immunol 2000 18 621-663

62. Khoshnan A, Ko J , Watkin E E , Paige L A, Reinhart P H, Patterson P H Activation of the IkappaB kinase complex and nuclear factor-kappaB contributes to mutant huntingtinneurotoxicity // J Neurosci. 2004. 24(37): 7999-8008.

63. Kloda A, Martinac B, Adams DJ. Polymodal regulation of NMD A receptor channels // Channels (Austin). 2007. (5): 334-343.

64. Lee C.H., Poburko D., Kuo K.H., Ceow C.Y., van Breemen C. Ca2' oscillations, gradients and homeostasis in vascular smooth muscle. // Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2002. 282: 1571-1583.

65. Lesort M., Chun W., Johnson G.V., Ferrante R.J. Tissue transglutaminase is increased in Huntington's disease brain // J Neurochem. 1999. 73(5): 2018-2027.

66. Li Z„ Liu L„ Deng Y., Ji W„ Du W., Xu P., Chen L„ Xu T. Graded activation of CRAC channel by binding of different numbers of STIM1 to Orail subunits // Cell Res. 2011 21(2): 305-315.

67. Linden R. The survival of developing neurons: a review of afferent control // Neuroscience. 1994. 58(4): 671-682.

68. Sci USA. 2007. 104(44): 17542-17547.

69. Lohmann C., Finski A., Bonhoeffer T. Local calcium transients regulate the spontaneous motility of dendritic filopodia // Nat Neurosci. 2005. 8(3): 305312.

70. Lucas P., Ukhanov K., Leinders-Zufall T., Zufall F. A diacylglycerol-gated cation channel in vomeronasal neuron dendrites is impaired in TRPC2 mutant mice: mechanism of pheromone transduction//Neuron. 2003. 40(3): 551-561.

71. Manjarrés I.M., Rodríguez-García A., Alonso M.T., García-Sancho J. The sarco/endoplasmic reticulum Ca(2+) ATPase (SERCA) is the third element in capacitative calcium entry//Cell Calcium. 2010. 47(5). 412-428.

72. Marambaud P., Dreses-Werringloer U., Vingtdeux V. Calcium signaling in neurodegeneration // Mol Neurodegener. 2009. 4: 20.

73. Matsuda K, Fletcher M, Kamiya Y, Yuzaki M. Specific assembly with the NMD A receptor 3B subunit controls surface expression and calcium permeability of NMDA receptors //

74. J Neurosci. 2003. 23(31): 10064-10073.

75. Meldolesi J., Pozzan T. The endoplasmic reticulum Ca2+ store: a view from the lumen. //Trends Biochem Sci. 1998.23(1): 10-14.

76. Minke B., Cook B. TRP channel proteins and signal transduction // Physiol Rev. 2002. 82(2): 429-472.

77. Mitchell I J., Griffiths M.R. The differential susceptibility of specific neuronalpopulations: insights from Huntington's disease // IUBMB Life. 2003. 55(6): 293-298.

78. Moreno Davila H. Molecular and functional diversity of voltage-gated calcium channels

79. Ann N Y Acad Sci. 1999. 868: 102-117.

80. Muchowski P J., Schaffar G., Sittler A., Wanker E.E., Hayer-Hartl M.K., Hartl F U Hsp70 and hsp40 chaperones can inhibit self-assembly of polyglutamine proteins into amyloid-like fibrils // Proc Natl Acad Sci USA. 2000. 97(14): 7841-7846.

81. Muilins F.M., Park C.Y., Dolmetsch R.E., Lewis R.S. STIM1 and calmodulin interact with Orail to induce Ca2+-dependent inactivation of CRAC channels // Proc Natl Acad Sci USA. 2009 106(36): 15495-15500

82. Nakai M., Qin Z.H., Chen J.F., Wang Y., Chase T.N. Kainic acid-induced apoptosis in rat striatum is associated with nuclear factor-kappaB activation // J Neurochem. 2000. 74(2): 647-658.

83. Narayanan K.L , Irmady K., Subramaniam S., Unsicker K., von Bohlen und Halbach O. Evidence that TRPC1 is involved in hippocampal glutamate-induced cell death Neurosci Lett. 2008 446(2-3): 117-122.

84. Naugler W.E., Karin M. NF-kappaB and cancer-identifying targets and mechanisms // Curr Opin Genet Dev. 2008. 18(1): 19-26.

85. Nelson O , Tu H., Lei T., Bentahir M., de Strooper B., Bezprozvanny I. Familial

86. Alzheimer disease-linked mutations specifically disrupt Ca2+ leak function of presenilin 1 II J Clin Invest. 2007. 117(5): 1230-1239.

87. North R.A. Molecular physiology of P2X receptors // Physiol Rev. 2002. 82(4): 1013-1067.

88. Novak M.J., Tabrizi S.J. Huntington's disease // BMJ. 2010. 340: c3109.

89. O'Dea E , Hoffmann A NF-kB signaling // Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med 2009 1(1) 107-115

90. Okamura H , Rao A Transcriptional regulation in lymphocytes // Curr Opin Cell Biol 2001 13(2) 239-243

91. Panov A V , Gutekunst C A, Leavitt B R, Hayden M R , Burke J R , Strittmatter W J , Greenamyre J T Early mitochondrial calcium defects in Huntington's disease are a direct effect of polyglutamines // Nat Neurosci 2002 5(8) 731-736

92. Panov AV, Burke JR, Strittmatter WJ, Greenamyre JT In vitro effects of polyglutamine tracts on Ca2+-dependent depolarization of rat and human mitochondria relevance to Huntington's disease // Arch Biochem Biophys 2003 410(1) 1-6

93. Paoletti P, Neyton J NMDA receptor subunits function and pharmacology // Curr Opin Pharmacol 2007 7(1) 39-47

94. Parekh A B , Putney J W Store-Operated Calcium Channels // Physiol Rew 2005 85 757-810

95. Parys JB , Missiaen L , Smedt HD , Sienaert I, Casteels R Mechanisms responsible for Ca24 release from inositol 1,4,5-trisphosphate-sesitive calcium stores // Pflugers Arch 1996 432(3) 359-367

96. Peinelt C , Vig M , Koomoa D L , Beck A , Nadler M J, Koblan-Huberson M , Lis A , Fleig A , Penner R, Kinet J P Amplification of CRAC current by STIM1 and CRACM1 (Orail) // Nat Cell Biol 2006 8(7) 771-773

97. Pelkey K A , Askalan R , Paul S , Kalia L V , Nguyen T H , Pitcher G M , Salter M W , Lombroso P J Tyrosine phosphatase STEP is a tonic brake on induction of long-term potentiation // Neuron 2002 34(1) 127-138

98. Pennuto M, Palazzolo I, Poletti A Post-translational modifications of expanded polyglutamine proteins impact on neurotoxicity//Hum Mol Genet 2009 18(R1) R40-47

99. Perret D, Luo ZD. Targeting voltage-gated calcium channels for neuropathic pain management // Neurotherapeutics. 2009. 6(4): 679-692.

100. Perutz M.F., Johnson T., Suzuki M., Finch J.T. Glutamine repeats as polar zippers: their possible role in inherited neurodegenerative diseases // Proc Natl Acad Sci USA. 1994. 91(12): 5355-5358.

101. Perutz M.F., Finch J.T., Berriman J., Lesk A. Amyloid fibers are water-filled nanotubes //Proc Natl Acad Sci USA. 2002. 99(8): 5591-5595.

102. Pieri M., Caioli S., Canu N., Mercuri N.B., Guatteo E., Zona C. Over-expression of N-type calcium channels in cortical neurons from a mouse model of Amyotrophic Lateral Sclerosis // Exp. Neurol. doi:pii: S0014-4886(12)00419-0.

103. Poggioli J., Putney J.W. Net calcium fluxes in rat parotid acinar cells: evidence for a hormone-sensitive calcium pool in or near the plasma membrane. // Pflugers Arch. 1982. 392(3): 239-243.

104. Putney J.W. A model for receptor-regulated calcium entry. // Cell Calcium. 1986. 7(1): 1-12.

105. Putney J.W. Capacitative calcium entry revisited. // Cell Calcium. 1990. 11:611-624.

106. Qin Z.H., Wang Y., Nakai M., Chase T.N. Nuclear factor-kappa B contributes to excitotoxin-induced apoptosis in rat striatum // Mol Pharmacol. 1998. 53(1): 33-42.

107. Reuter H. Measurements of exocytosis from single presynaptic nerve terminals revealheterogeneous inhibition be calcium channel blockers//Neuron 1995. 14(4): 773-779.

108. Riccio A., Medhurst A.D., Mattei C., Kelsell R.E., Calver A.R., Randall A.D., Benham C.D., Pangalos M.N. mRNA distribution analysis of human TRPC family in CNS and peripheral tissues//Brain Res Mol Brain Res. 2002. 109(1-2): 95-104.

109. Rockabrand E., Slepko N., Pantalone A., Nukala V.N., Kazantsev A., Marsh J.L.,

110. Sullivan P.G., Steffan J.S., Sensi S.L., Thompson L.M. The first 17 amino acids of Huntingtin modulate its sub-cellular localization, aggregation and effects on calcium homeostasis // Hum Mol Genet. 2007. 16(1): 61-77.

111. Romero E., Cha G.H., Verstreken P., Ly C.V., Hughes R.E., Bellen H.J., Botas J. Suppression of neurodegeneration and increased neurotransmission caused by expanded full-length huntingtin accumulating in the cytoplasm //Neuron. 2008. 57(1): 27-40.

112. Salido G M., Sage S.O., Rosado J.A. TRPC channels and store-operated Ca(2+) entry // Biochim Biophys Acta. 2009. 1793(2): 223-230.

113. Sattler R., Tymianski M. Molecular mechanisms of calcium-dependent excitotoxicity // J Mol Med (Berl). 2000. 78(1): 3-13.

114. Saudou F., Finkbeiner S., Devys D., Greenberg M.E. Huntingtin acts in the nucleus to induce apoptosis but death does not correlate with the formation of intranuclear inclusions // Cell. 1998. 95(1): 55-66.

115. Schwarcz R., Foster A.C., French E.D., Whetsell W.O. Jr, Köhler C. Excitotoxic models for neurodegenerative disorders//Life Sei. 1984. 35(1): 19-32.

116. Selvaraj S., Sun Y., Singh B.B. TRPC channels and their implication in neurological diseases // CNS Neurol Disord Drug Targets. 2010. 9(1): 94-104.

117. Shehadeh J., Fernandes H.B., Zeron Mullins M.M., Graham R.K., Leavitt B.R., Hayden

118. M.R., Raymond L.A. Striatal neuronal apoptosis is preferentially enhanced by NMDA receptor activation in YAC transgenic mouse model of Huntington disease // Neurobiol Dis. 2006. 21(2): 392-403.

119. Skibinska-Kijek A., Wisniewska M.B., Gruszczynska-Biegala J., Methner A., Kuznicki J., Immunolocalization of STIM1 in the mouse brain // Acta Neurobiol Exp (Wars). 2009. 69(4): 413-428.

120. Smyth J., Hwang S., Tomita T., DeHaven W., Mercer J., Putney J., Activation and regulation of store-operated calcium entry // J Cell Mol Med. 2010. 14: 2337-2349.

121. Stankunas K., Graef I.A., Neilson J.R., Park S.H., Crabtree G.R. Signaling through calcium, calcineurin, and NF-AT in lymphocyte activation and development // Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 1999. 64: 505-516.

122. Subramaniam S., Sixt K.M., Barrow R., Snyder S.H. Rhes, a striatal specific protein, mediates mutant-huntingtin cytotoxicity//Science. 2009. 324(5932): 1327-1330.

123. Sun Y., Savanenin A., Reddy P.H., Liu Y.F. Polyglutamine-expanded huntingtin promotes sensitization of N-methyl-D-aspartate receptors via post-synaptic density 95 // J Biol Chem. 2001. 276(27): 24713-24718.

124. Swayne L.A., Chen L., Hameed S., Barr W., Charlesworth E., Colicos M.A., Zamponi G.W., Braun J.E. Crosstalk between huntingtin and syntaxin 1A regulates N-type calcium channels //Mol Cell Neurosci. 2005. 30(3): 339-351.

125. Tang T.S., Guo C., Wang H., Chen X., Bezprozvanny I. Neuroprotective effects ofinositol 1,4,5-trisphosphate receptor C-terminal fragment in a Huntington's disease mouse model // J Neurosci. 2009. 29(5): 1257-1266.

126. Thibault O., Gant J.C., Landfield P.W. Expansion of the calcium hypothesis of brain aging and Alzheimer's disease: minding the store // Aging Cell. 2007. 6(3): 307317.

127. Tsien R.W., Ellinor P.T., Home W.A. Molecular diversity of voltage-dependent Ca2+ channels // Trends Pharmacol Sci. 1991. 12(9): 349-354.

128. Vig M., Kinet J.P. The long and arduous road to CRAC. // Cell Calcium. 2007. 42(2): 157-162.

129. Vonsattel J.P., Myers R.H., Stevens T.J., Ferrante R.J., Bird E.D., Richardson E.P. Jr. Neuropathological classification of Huntington's disease // J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1985. 44(6): 559-577.

130. Vonsattel J.P., DiFiglia M. Huntington disease // J Neuropathol Exp Neurol. 1998. 57(5): 369-384.

131. Vosler P.S., Brennan C.S., Chen J. Calpain-mediated signaling mechanisms in neuronal injury and neurodegeneration // Mol Neurobiol. 2008.38(1): 78-100.

132. Wang Y., Deng X., Zhou Y., Hendron E., Mancarella S., Ritchie MF., Tang X.D., Baba Y., Kurosaki T., Mori Y., Soboloff J., Gill D.L. ST1M protein coupling in the activation of Orai channels // Proc Natl Acad Sci USA. 2009. 106(18): 7391-7396.

133. Warby S.C., Doty C.N., Graham R.K., Carroll J.B., Yang Y.Z., Singaraja R.R., Overall C.M., Hayden M.R. Activated caspase-6 and caspase-6-cleaved fragments of huntingtin specifically colocalize in the nucleus // Hum Mol Genet. 2008. 17(15): 2390-2404.

134. Wechsler A., Teichberg V.I. Brain spectrin binding to the NMDA receptor is regulated by phosphorylation, calcium and calmodulin // EMBO J. 1998. 17(14): 3931-3939.

135. Wenthold R.J., Prybylowski K., Standley S., Sans N., Petralia R.S. Trafficking of NMDA receptors // Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2003. 43: 335-358.

136. Wojda U., Salinska E., Kuznicki J. Calcium ions in neuronal degeneration // IUBMB Life. 2008. 60(9): 575-590.

137. Wu X., Babnigg G., Villereal M.L. Functional significance of human trpl and trp3 in store-operated Ca(2+) entry in HEK-293 cells // Am J Physiol Cell Physiol. 2000. 278(3): C526-536.

138. Yamamoto S., Wajima T., Hara Y., Nishida M., Mori Y. Transient receptor potential channels in Alzheimer's disease // Biochim Biophys Acta. 2007. 1772(8): 958-967.

139. Yu X.M., Askalan R., Keil G.J. 2nd, Salter M.W. NMDA channel regulation bychannel-associated protein tyrosine kinase Src // Science. 1997. 275(5300); 674-678.

140. Yuan J.P., Zeng W., Huang G.N., Worley P.F., Muallem S. STIM1 heteromultimerizes TRPC channels to determine their function as store-operated channels // Nat Cell Biol. 2007. 9(6): 636-645.

141. Zhou Y., Mancarella S., Wang Y., Yue C., Ritchie M., Gill D.L., Soboloff J. The short N-terminal domains of STIM1 and STIM2 control the activation kinetics of Orail channels. //J Biol Chem. 2009. 284(29): 19164-19168.

142. Zweifach A., Lewis R.S. Mitogen-regulated Ca2+ current of T lymphocytes is activated by depletion of intracellular Ca2+ stores // Proc Natl Acad Sci U S A. 1993. 90(13): 6295-6299.