リポキシゲナーゼ代謝物による過渡受容体潜在性バニロイド1の活性化は、PKCリン酸化に依存します

炎症性メディエーターによる末梢神経活性化は、多数の調節された細胞機能を含む多面的な生理学的反応です。炎症性疼痛に関与していることが示されている重要な経路の1つはGQ/GPCRであり、その炎症性メディエーターによる活性化の後に、カチオンチャネル過渡受容体潜在性バニロイド1（TRPV1）の調節応答が続きます。ただし、GQ/GPCR経路の下流のTRPV1活性化の根底にあるメカニズムは、まだ完全に定義されていません。この研究では、薬理学的および分子生物学ツールを採用して、ニューロンと異種系の両方の穿孔パッチ記録とカルシウムイメージングを介してこの活性化メカニズムを分析します。GQ/GPCR活性化の下流のTRPV1活性は、外因性刺激によるTRPV1活性化に典型的な堅牢な電流と著しく異なる抑制された電流を生成するだけであることを示しました。さらに、GQ/GPCRシグナル伝達の下流の2つの経路、すなわちリポキシゲナーゼによるエンドバニロ産生およびPKCによるチャネルリン酸化がTRPV1に収束して、厳密に調節された応答を呼び起こすことを特に実証しました。重要なことは、両方の経路がTRPV1に作用している場合にのみ、達成された炎症性反応であることを示します。複数のシグナル伝達イベントの要件により、TRPV1活性化が炎症中に調節された神経反応を誘発することを可能にすることを提案します。

Peripheral neuronal activation by inflammatory mediators is a multifaceted physiological response that involves a multitude of regulated cellular functions. One key pathway that has been shown to be involved in inflammatory pain is Gq/GPCR, whose activation by inflammatory mediators is followed by the regulated response of the cation channel transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1). However, the mechanism that underlies TRPV1 activation downstream of the Gq/GPCR pathway has yet to be fully defined. In this study, we employ pharmacological and molecular biology tools to dissect this activation mechanism via perforated-patch recordings and calcium imaging of both neurons and a heterologous system. We showed that TRPV1 activity downstream of Gq/GPCR activation only produced a subdued current, which was noticeably different from the robust current that is typical of TRPV1 activation by exogenous stimuli. Moreover, we specifically demonstrated that 2 pathways downstream of Gq/GPCR signaling, namely endovanilloid production by lipoxygenases and channel phosphorylation by PKC, converge on TRPV1 to evoke a tightly regulated response. Of importance, we show that only when both pathways are acting on TRPV1 is the inflammatory-mediated response achieved. We propose that the requirement of multiple signaling events allows subdued TRPV1 activation to evoke regulated neuronal response during inflammation.-Kumar R., Hazan, A., Geron, M., Steinberg, R., Livni, L., Matzner, H., Priel, A. Activation of transient receptor potential vanilloid 1 by lipoxygenase metabolites depends on PKC phosphorylation.