The role of LRRC8A for cellullar volume regulation and apoptosis

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	22 March 2016
Referee:	Prof. Dr. Karl Kunzelmann
Date of exam:	15 March 2016
Institutions:	Biology, Preclinical Medicine > Institut für Physiologie Biology, Preclinical Medicine > Institut für Physiologie > Prof. Dr. Karl Kunzelmann
Keywords:	VRAC, LRRC8A, Rergulatory volume decrease, Volume regulation, Apoptotic volume decrease, Apoptosis
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 570 Life sciences 600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	33542

Abstract (English)

Volume regulation is a crucial property of all living cells and it contributes to several physiological and pathological procedures. The volume regulated anion channel (VRAC) is involved in volume regulation, more specifically in regulatory volume decrease (RVD), and in volume decrease during apoptosis (apoptotic volume decrease, AVD). The protein LRRC8A (leucin rich repeat protein 8A) has been ...

Abstract (English)

Volume regulation is a crucial property of all living cells and it contributes to several physiological and pathological procedures. The volume regulated anion channel (VRAC) is involved in volume regulation, more specifically in regulatory volume decrease (RVD), and in volume decrease during apoptosis (apoptotic volume decrease, AVD). The protein LRRC8A (leucin rich repeat protein 8A) has been recently identified as an essential component of VRAC.

In the present study the role of LRRC8A in RVD of HeLa cells could be confirmed using flow cytometry methods. On the other hand, LRRC8A knockdown and pharmacological VRAC inhibition did delay, but did not abolish RVD, showing that other mechanisms, as K+-Cl- cotransporters (KCC), play an important role in RVD. In spite of its universal expression, LRRC8A contributes to a various extent to the RVD among cell types. A further goal of this study was to examine whether Ca2+ activated chloride channels of the TMEM16 family are involved in RVD. The knockdown of TMEM16F and TMEM16K did not have a direct effect on the RVD of HeLa cells.

HeLa proliferation was not dependent on the presence of LRRC8A. Furthermore, AVD could not be inhibited by LRRC8A knockdown or application of VRAC inhibitors. On the contrary, the present data suggest a role for KCC and TMEM16F in AVD.

Translation of the abstract (German)

Volumenregulation stellt eine überlebenswichtige Eigenschaft aller Zellen dar und spielt bei mehreren physiologischen und pathologischen Vorgängen eine Rolle. Der volumenregulierte Anionen- Kanal (volume regulated anion channel; VRAC) ist an der Volumenregulation, genauer an der regulatorischen Volumenabnahme (regulatory volume decrease; RVD), sowie an der Volumenabnahme während der Apoptose ...

Translation of the abstract (German)

Volumenregulation stellt eine überlebenswichtige Eigenschaft aller Zellen dar und spielt bei mehreren physiologischen und pathologischen Vorgängen eine Rolle. Der volumenregulierte Anionen- Kanal (volume regulated anion channel; VRAC) ist an der Volumenregulation, genauer an der regulatorischen Volumenabnahme (regulatory volume decrease; RVD), sowie an der Volumenabnahme während der Apoptose (apoptotic volume decrease; AVD) beteiligt. Das Protein LRRC8A (leucin rich repeat protein 8A) wurde vor kurzem als essenzielle Komponente von VRAC identifiziert.

Die Rolle von LRRC8A bei der RVD von HeLa Zellen konnte in der vorliegenden Arbeit mit Methoden der Durchflusszytometrie bestätigt werden. Das Herunterregulieren der Expression von LRRC8A durch RNA Interferenz und die pharmakologische VRAC Hemmung führten zu einer verzögerten RVD, hoben aber die RVD nicht auf. Es zeigte sich, dass andere Transportmechanismen, wie der K+-Cl- Symporter (KCC), eine entscheidende Rolle spielen. Trotz der universellen Expression des LRRC8A Proteins, trägt dieses in verschiedenen Zelltypen in unterschiedlichem Maße zur RVD bei. In der vorliegenden Arbeit sollte auch geklärt werden, ob Ca2+ aktivierte Chlorid-Kanäle der TMEM16 Familie an der RVD beteiligt sind. Die Ca2+ aktivierten Chlorid-Kanäle TMEM16F- und TMEM16K-Proteine hatten keinen direkten Effekt auf die RVD von HeLa Zellen.

Auf die Proliferation von HeLa Zellen hatte die Expression des LRRC8A Proteins keinen Effekt. Das Herunterregulieren der Expression von LRRC8A und die pharmakologische Hemmung von VRAC konnten die AVD nicht inhibieren. Die vorliegenden Daten deuten darauf hin, dass KCC und TMEM16F an der AVD beteiligt sind.

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