A doktori értekezésemben bemutatott kísérletes munka során az N-metil-D-aszpartát típusú glutamát receptorokat vizsgáltuk csirke eredetű nagy sejtsűrűségű kultúrák chondrogenicus sejtjeiben, illetve egészséges és patológiás humán pigmentsejtekben. Lévén az NMDAR-okon elsősorban Ca2+-áram halad keresztül, ezért a receptorfunkciók tekintetében elsősorban a Ca2+-homeosztázis porcdifferenciációs és molekuláris onkológiai folyamatokban bekövetkező változásait vettük górcső alá.

Az alábbi értekezés eredményeinek első fejezete bemutatja kísérleteinket, melyek igazolták, hogy az NMDAR-ok közvetetten és közvetlenül is hozzájárulhatnak a differenciálódó sejtek finoman hangolt Ca2+-oszcillációihoz, illetve, hogy a Ca2+-jelek összefüggésben vannak az optimális porcfejlődéssel. A bemutatásra kerülő munka másik részében az NMDAR alegységek melanoma sejtek szubcelluláris frakciókra is kiterjedő fehérjeexpressziós vizsgálata nemcsak az egészséges és patológiás pigmentsejtek közti lényeges különbségekre hívta fel a figyelmet, hanem arra is, hogy a potenciálisan működőképes sejtmagi NMDAR-ok beleszóljanak a sejtmag saját Ca2+-homeosztázisába és ennek révén összefüggésben legyenek magával a daganatos jelenséggel is.

Összességében kísérleteinkkel in vitro körülmények között tenyésztett, idegrendszeren kívüli, nem excitábilis sejtekben elsőként mutattunk ki funkcionáló NMDAR-okat (csirke eredetű HD kultúrák differenciálódó porcsejtjei), illetve NMDAR alegységek által képzett sejtmagi lokalizációjú, molekuláris heteromereket (melanoma sejtek). Az előbbi által befolyásolt Ca2+-függő folyamatok az optimális porcfejlődéshez nélkülözhetetlenek, míg utóbbiak a malignus transzformáció következményeként jelenhetnek meg és a Ca2+-szignalizáció új kapuit nyithatják meg.

The experimental work presented in this thesis was based on studies involving N-methyl-D-aspartate type glutamate receptors in chondrogenic cells of chicken high density cultures, as well as in healthy and pathological pigment cells. Given that NMDARs primarily mediate Ca2+ currents, we focused on the changes of Ca2+ homeostasis during chondrogenesis and tumorigenesis.

The first main chapter of the results of the thesis below shows our experiments that proved that NMDARs may have direct and indirect roles in the very precisely regulated intracellular Ca2+ oscillations of chondroprogenitor cells, and NMDAR-evoked Ca2+ signals are closely associated with optimal chondrogenic differentiation. In the other part of our results the detailed analyses of NMDAR subunit protein expression profiles in melanoma cells, involving subcellular fractions, not only revealed major differences between healthy and malignant pigment cell phenotypes, but the potentially functional nuclear NMDAR formation raises the possibility of NMDAR involvement in nuclear Ca2+ homeostasis, and through that in the neoplastic phenomenon.

In summary we demonstrated in vitro, for the first time, in non-excitable cells from outside the nervous system the presence of functional NMDARs (in differentiating cells of chicken limb bud-derived high density cultures), and the nuclear localisation of heteromeric NMDARs (in melanoma cells). The former mediate Ca2+ dependent pathways that are indispensable to chondrogenesis, while the latter may have appeared as a result of malignant transformation and might mediate novel aspects of Ca2+ signalling.