ストレスタンパク質熱衝撃Cognate 70（HSC70）は、過渡受容体の潜在的なバニロイド型1（TRPV1）チャネルを阻害します

背景：特殊な細胞防御メカニズムは、化学的、生物学的、および物理的な危険による損傷を防ぎます。熱ショックタンパク質は、有害な温度を含むさまざまな外因性および内因性ストレスシグナルに対して細胞の生存を維持する重要なシャペロンとして認識されています。ただし、侵害受容における熱ショックタンパク質の役割はよく理解されていません。完全なフロイントのアジュバント誘発慢性慢性炎症性炎症のマウスモデルから、腰椎背根神経節におけるストレス誘発HSP70ファミリーのメンバーである、70 kDa熱ショック同族性タンパク質の構成的に発現する70 kDa熱ショック同族タンパク質の発現分析を実施しました。背側根神経節ニューロンの免疫標識、行動分析、および背側根神経節ニューロンとHSC70をトランスフェクトしたHEK細胞の両方でパッチクランプ電気生理学を使用して、熱ショックストレス条件での機能的相互作用を調べるために、過渡受容体潜在的チャネルを使用しました。 結果：マウス背部根神経節におけるHSC70のタンパク質レベルの増加を報告します。これは、後足での完全なフロイントの補助注射の3日後です。HSC70の免疫染色は、TRPV1チャネルに免疫反応性がある小さなサイズの侵害受容器を含む、背側根神経節ニューロンのほとんどで観察されました。標準的な全細胞パッチクランプ技術を使用して、熱ショックにさらされた後、過渡受容体の潜在的なバニロイド型1型電流を記録しました。カプサイシン誘発電流は、背側根神経節ニューロンの熱ショックと、HSC70およびTRPV1を発現するトランスフェクトHEK細胞によって阻害されることがわかりました。HSC70をマトリンまたはスペルガリン化合物でブロックすると、チャネルの熱ショック誘発阻害が防止されました。また、TRPV1とは対照的に、ColdセンサーチャネルTRPA1とTRPM8の両方が、衝撃ストレスを熱に反応することができないことがわかりました。最後に、TRPV1の阻害はHSC70のATPase活性に依存し、Rho関連プロテインキナーゼに関与することを示します。 結論：私たちの研究では、HSC70とそのATPase活性がTRPV1チャネル機能の中心補因子として特定され、老化を含む神経変性および/または代謝障害に関連する痛みにおけるこのストレスタンパク質の役割を指摘しました。

BACKGROUND: Specialized cellular defense mechanisms prevent damage from chemical, biological, and physical hazards. The heat shock proteins have been recognized as key chaperones that maintain cell survival against a variety of exogenous and endogenous stress signals including noxious temperature. However, the role of heat shock proteins in nociception remains poorly understood. We carried out an expression analysis of the constitutively expressed 70 kDa heat-shock cognate protein, a member of the stress-induced HSP70 family in lumbar dorsal root ganglia from a mouse model of Complete Freund's Adjuvant-induced chronic inflammatory pain. We used immunolabeling of dorsal root ganglion neurons, behavioral analysis and patch clamp electrophysiology in both dorsal root ganglion neurons and HEK cells transfected with Hsc70 and Transient Receptor Potential Channels to examine their functional interaction in heat shock stress condition. RESULTS: We report an increase in protein levels of Hsc70 in mouse dorsal root ganglia, 3 days post Complete Freund's Adjuvant injection in the hind paw. Immunostaining of Hsc70 was observed in most of the dorsal root ganglion neurons, including the small size nociceptors immunoreactive to the TRPV1 channel. Standard whole-cell patch-clamp technique was used to record Transient Receptor Potential Vanilloid type 1 current after exposure to heat shock. We found that capsaicin-evoked currents are inhibited by heat shock in dorsal root ganglion neurons and transfected HEK cells expressing Hsc70 and TRPV1. Blocking Hsc70 with matrine or spergualin compounds prevented heat shock-induced inhibition of the channel. We also found that, in contrast to TRPV1, both the cold sensor channels TRPA1 and TRPM8 were unresponsive to heat shock stress. Finally, we show that inhibition of TRPV1 depends on the ATPase activity of Hsc70 and involves the rho-associated protein kinase. CONCLUSIONS: Our work identified Hsc70 and its ATPase activity as a central cofactor of TRPV1 channel function and points to the role of this stress protein in pain associated with neurodegenerative and/or metabolic disorders, including aging.