OptoRyR2

In Kardiomyozyten steuert der Ryanodinrezeptor Typ 2 (RyR2) die Ca²⁺-Freisetzung aus dem sarco/ endoplasmatischen Retikulum (ER/SR) durch den Ca²⁺-induzierten Ca²⁺-Freisetzungsmechanismus. Ein pathologisches Ca²⁺-Leck durch RyR2 kann tödliche Herzrhythmusstörungen auslösen, aber es fehlt ein zelluläres Modell für das Screening von RyR2-Modulatoren, da es schwierig ist, RyR2 experimentell durch zytosolisches Ca²⁺ zu aktivieren. In diesem Projekt setzten wir die Optogenetik ein, um eine Erhöhung des zytosolischen Ca²⁺ in der Nähe des RyR2 zu induzieren und so dessen Öffnung und die Ca²⁺-Freisetzung aus dem ER/SR auszulösen. Zu diesem Zweck wurde das neuartige Protein OptoRyR2 durch Fusion einer lichtdurchlässigen Ca²⁺-permeablen Channelrhodopsin-2-Variante (CatChUP) mit EYFP und einem 157 Å langen Linker an den N-Terminus des menschlichen RyR2 entwickelt. Die Aktivierung des CatChUP-Teils in OptoRyR2 durch Licht führt zur Ca²⁺-Freisetzung aus dem SR/ER in das Zytosol, was wiederum die Öffnung von RyR2 auslöst. Da Ca²⁺ der physiologische Auslöser für die Aktivierung von RyR2 ist, schlagen wir vor, dass OptoRyR2 ein wichtiges neues Werkzeug für das Screening potenzieller RyR2-modulierender Substanzen mit hohem Gehalt ist. Patent angemeldet EP3932940A1