Receptory GPCR - struktury, działanie, leki

biologia
biotechnologia
chemia
fizyka
psychologia

ogólnouniwersyteckie

Znajomość podstawowych zagadnień z biochemii.

mieszany: w sali i zdalnie
w sali

Zapoznanie się z rodziną receptorów GPCR, które odpowiadają za komunikację między komórkami (sygnalizacja neuronalna i hormonalna) oraz ze światem zewnętrznym (widzenie, smak, zapach). Poznanie ich struktur, mechanizmów aktywacji receptorów i sygnalizacji komórkowej, oraz działania leków na te receptory w różnych chorobach.

Receptory GPCR (receptory sprzężone z białkiem G – G-protein-coupled receptors) tworzą bardzo dużą grupę błonowych przekaźników sygnału liczącą ok. 800 różnych typów tych receptorów. Pomimo udziału w zupełnie różnych kaskadach sygnalizacyjnych a co za tym idzie wpływających za różnorodne procesy komórkowe ich budowa jest jednolita na co składa się szkielet siedmiu helis transbłonowych. Receptory te są aktywowane przez olbrzymią liczbę różnorodnych ligandów począwszy od fotonów i jonów a skończywszy na lipidach, nauroprzekaźnikach, hormonach i małych białkach. Wskutek tego, że receptory GPCR realizują większość przewodnictwa komórkowego, uczestniczą one w wielu fizjologicznych i patologicznych procesach oraz są także celem dla ok. 30%-50% wszystkich stosowanych obecnie leków.

W ramach wykładu zostanie przedstawiona budowa znanych kompleksów receptorów GPCR z ligandami, które blokują lub aktywują receptor, oraz mechanizmy aktywacji i działania tych receptorów na poziomie molekularnym i atomowym. Przedstawione zostaną także powiązania receptorów GPCR z różnymi chorobami. Zostaną omówione m.in. receptory adrenergiczne (adrenalina, leki nasercowe i przeciwastmatyczne), dopaminowe (dopamina, brak w chorobie Parkinsona), 5-HT (serotonina, LSD), muskarynowe (acetylocholina, brak w chorobie Alzheimera), opioidowe (morfina i substancje przeciwbólowe), kanabinoidowe (anandamid, THC), histaminowe (histamina i leki przeciwalergiczne), i inne.

Ponieważ receptory GPCR są celem molekularnym dla „popularnych” hormonów: acetylocholina (pamięć, uczenie się), dopamina (miłość, pasja), serotonina (szczęście, satysfakcja), mają także swoje miejsce w popkulturze. Receptory te są także celem dla licznych narkotyków. Struktura pierwszego receptora GPCR, rodopsyny, została poznana dopiero w 2000 roku i od tego czasu zainteresowanie badaniem tych receptorów i substancji, które na nie działają, ogromnie wzrosło.

- Całkowity nakład pracy studenta: 1.5 * 30 = 45 godzin.

- Udział w zajęciach: 15 godzin

- Przygotowanie się do zajęć i egzaminu: 20 godzin

- Konsultacje z prowadzącymi: 10 godzin

---

Wiedza: student zna i rozumie główne tendencje rozwojowe dotyczące badania receptorów GPCR, obejmujące podstawy teoretyczne oraz zagadnienia ogólne i szczegółowe, w stopniu umożliwiającym rewizję istniejących paradygmatów.

Umiejętności: student potrafi wykorzystywać wiedzę z różnych dziedzin nauki, do twórczego identyfikowania i innowacyjnego rozwiązywania złożonych problemów o charakterze badawczym dotyczącym budowy, funkcji, oraz oddziaływania z lekami receptorów GPCR. W szczególności student potrafi sformułować hipotezę badawczą, zdefiniować przedmiot i cel badań naukowych, dokonywać krytycznej analizy wyników, oraz wnioskować na ich podstawie. Student potrafi komunikować się na tematy dotyczące receptorów GPCR w stopniu umożliwiającym aktywne uczestnictwo w środowisku naukowym.

Kompetencje społeczne: student jest gotów do krytycznej oceny dorobku w ramach obszaru nauki związanej z receptorami GPCR i lekami, jak również narkotykami, skierowanymi na te cele molekularne. Student uznaje znaczenie wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych związanych z procesami chorobotwórczymi dotyczącymi receptorów GPCR.

Wymagania związane z uczestnictwem w zajęciach - brak.

Dopuszczalna liczba nieobecności usprawiedliwionych - 50 %.

Egzamin testowy z 50% pytań zamkniętych i 50% pytań otwartych -

tak samo dla zaliczenia poprawkowego.

Wymagane minimum 50% poprawnych odpowiedzi do zaliczenia.

Nie dotyczy