Schéma cholinergní synapse.
Studujeme fyziologii, biochemii a farmakologii cholinergních neuronů na molekulární úrovni. Ke studiu využíváme především buněčných linií, ale i zvířecích modelů. Zabýváme se hlavně výzkumem v těchto oblastech:
- Biochemická fyziologie a farmakologie cholinergních neuronů. Vývoj a diferenciace cholinergních neuronů. Syntéza, skladování a uvolňování acetylcholinu. Regulace uvolňování acetylcholinu presynaptickými receptory.
- Cholinergní mechanismy v patogenezi Alzheimerovy nemoci. Interakce mezi peptidem beta-amyloidem, acetylcholinem, muskarinovými acetylcholinovými receptory, přenosem signálu přes membránu a aktivací signálních drah.
- Muskarinové receptory pro acetylcholin. Vazebné ortosterické a alosterické vlastnosti. Interakce s G-proteiny, modelování přenosu signálu do buňky.
Acetylcholin (ACh) je v cytoplazmě synaptického zakončení nervu syntetizován cholinacetyltransferázou (ChAT) z cholinu a acetylkoenzymu A (AcCoA). ACh je pomocí váčkového přenašeče pro acetylcholin (VAChT) transportován do váčků, kde je uskladňován až do doby jeho uvolnění. Po příchodu signálu ve formě akčního potenciálu do synaptického zakončení váčky splynou s buněčnou membránou a ACh je tak uvolněn do synaptické štěrbiny. Na post synaptické membráně ACh buď otevírá neselektivní kanály pro kationty – tzv. nikotinové receptory (NAChR) – nebo aktivuje s G proteiny spřažené muskarinové receptory (MAChR). ACh může regulovat své uvolňování prostřednictvím presynaptických MAChR. Účinek ACh je ukončem acetylcholinesterázou, která ACh rozštěpí na cholin a acetát. Cholin je vychytáván zpět do synaptického zakončení cholinovým transportérem (ChT).
