Jump to content

Каинатный рецептор

(Перенаправлено с каинатных рецепторов )
Каиновая кислота
Глутаминовая кислота

Каинатные рецепторы , или рецепторы каиновой кислоты ( KAR ), представляют собой ионотропные рецепторы , которые реагируют на нейромедиатор глутамат . Впервые они были идентифицированы как отдельный тип рецепторов благодаря их избирательной активации агонистом каинатом , препаратом, впервые выделенным из водорослей Digenea simplex. Их традиционно классифицировали как рецепторы не- NMDA -типа, наряду с рецептором AMPA . KAR менее изучены, чем AMPA и рецепторы NMDA , другие ионотропные рецепторы глутамата . Постсинаптические каинатные рецепторы участвуют в возбуждающей нейротрансмиссии . Пресинаптические каинатные рецепторы участвуют в тормозной нейротрансмиссии путем модуляции высвобождения тормозного нейромедиатора ГАМК через пресинаптический механизм.

Структура

[ редактировать ]

Существует пять типов субъединиц каинатных рецепторов: GluR 5 ( GRIK1 ), GluR 6 ( GRIK2 ), GluR 7 ( GRIK3 ), KA1 ( GRIK4 ) и KA2 ( GRIK5 ), которые подобны субъединицам рецепторов AMPA и NMDA и могут быть организованы разными способами с образованием тетрамера , четырехсубъединичного рецептора. [1] GluR 5-7 может образовывать гомомеры (например, рецептор, полностью состоящий из GluR5) и гетеромеры (например, рецептор, состоящий как из GluR 5 , так и из GluR 6 ), однако KA1 и KA2 могут образовывать функциональные рецепторы только путем объединения с одним из ГлюР 5-7 субъединиц.

С 2009 года субъединицы каинатных рецепторов были переименованы в соответствии с названием их гена. Следовательно, GluR5-7 теперь представляет собой GluK1-3, а KA1 и KA2 представляют собой GluK4 и GluK5 соответственно. [2]

Каждая субъединица KAR начинается с внеклеточного N-концевого домена из 400 остатков, который играет ключевую роль в сборке, за которым следует первый сегмент щели, связывающей нейротрансмиттер, называемый S1. Затем этот сегмент проходит через клеточную мембрану , образуя первую из трех трансмембранных областей, M1. Затем сегмент М2 начинается на цитоплазматической стороне мембраны, проникает в клеточную мембрану примерно наполовину, а затем опускается обратно в цитоплазму. Этот сегмент, называемый «р-петлей», определяет проницаемость рецептора для кальция. М2 превращается в М3, еще один трансмембранный сегмент, который выходит на внеклеточную поверхность, чтобы завершить сайт связывания нейромедиатора (часть, называемая S2). М4 начинается внеклеточно и снова проходит через мембрану в цитоплазму, образуя С-конец белка.

Различия в лигандсвязывающем кармане позволяют разрабатывать умеренно селективные к субъединицам агонисты и антагонисты каинатных рецепторов.

проводимость

[ редактировать ]

Ионный канал, образованный каинатными рецепторами, проницаем для натрия и калия ионов . Одноканальная проводимость каналов каинатных рецепторов аналогична проводимости каналов AMPA и составляет около 20 пС . Однако время нарастания и затухания постсинаптических потенциалов, генерируемых KAR, медленнее, чем для постсинаптических потенциалов AMPA. Их проницаемость для Ca 2+ обычно очень незначителен, но варьируется в зависимости от субъединиц и редактирования РНК на кончике p-петли. [3]

Известные роли KAR в нейронах

Гетеромеры

[ редактировать ]

Многие каинатные рецепторы существуют в виде гетеромеров. Субъединицы GluK4 и GluK5 с «высоким сродством» могут образовывать функциональные каналы только в виде гетеромеров с субъединицами с «низким сродством» (GluK1-3).

Каинатные рецепторы обладают как пресинаптическим, так и постсинаптическим действием. [4] Они имеют несколько более ограниченное распространение в мозге , чем рецепторы AMPA и NMDA , и их функция менее четко определена. Конвульсивная каиновая кислота вызывает судороги, частично путем активации каинатных рецепторов, содержащих субъединицу GluK2, а также, вероятно, через рецепторы AMPA. [5] Активация каинатных рецепторов, содержащих субъединицу GluK1, также может вызывать судороги, но удаление этой субъединицы не снижает восприимчивость к судорогам к каинату или в других моделях судорог. Удаление GluK1 или GluK2 не изменяет киндлинг-эпилептогенез или экспрессию киндлинг-припадков.

Недавнее исследование с помощью ограничения напряжения показало, что каинатные рецепторы играют не только ионотропную (или непосредственно изменяющую проводимость мембраны) роль в нейронах. Метаботропный (или непрямой через вторичные белковые пути) эффект был подтвержден с помощью многих вспомогательных белков и устойчивого тока через каскады G-белков . [6] Конкретную связь этого пути еще предстоит найти, а также объяснить, почему поляризация и распределение KAR так сильно различаются между нейронами и областями мозга. [4] Было показано, что белки стимулируют рецепторы и помогают объяснить роль KAR в созревании нервных цепей во время развития .

Было показано, что одна из наиболее важных связей и ролей, которую каинатные рецепторы играют, связана с некоторыми неврологическими заболеваниями и состояниями. Экспрессия и распространение KAR показали связь с шизофренией , депрессией , аутизмом , болезнью Хантингтона , биполярным расстройством и эпилепсией, среди других. Большинство из них возникает в результате мутаций GluK1-5. Причинно-следственная связь неясна и является предметом дальнейшего расследования. [7]

Пластичность

[ редактировать ]

В отличие от АМРА-рецепторов, каинатные рецепторы играют лишь незначительную роль в передаче сигналов в синапсах . [8] Каинатные рецепторы играют тонкую роль в синаптической пластичности , влияя на вероятность того, что постсинаптическая клетка сработает в ответ на будущую стимуляцию. [9] [10] Активация каинатных рецепторов в пресинаптической клетке может повлиять на количество нейротрансмиттеров. высвобождаемых [3] [10] [11] Этот эффект может возникнуть быстро и сохраняться в течение длительного времени. [11] и эффекты повторяющейся стимуляции KAR могут со временем суммироваться. [10]

Агонисты

[ редактировать ]

Антагонисты

[ редактировать ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Дингледин Р., Борхес К., Боуи Д., Трайнелис С.Ф. (март 1999 г.). «Ионные каналы глутаматных рецепторов» . Фармакологические обзоры . 51 (1): 7–61. ПМИД   10049997 . Архивировано из оригинала (аннотация) 13 февраля 2009 г. Проверено 28 декабря 2007 г.
  2. ^ Коллингридж Г.Л., Олсен Р.В., Питерс Дж., Спеддинг М. (январь 2009 г.). «Номенклатура лиганд-управляемых ионных каналов» . Нейрофармакология . 56 (1): 2–5. doi : 10.1016/j.neuropharm.2008.06.063 . ПМЦ   2847504 . ПМИД   18655795 .
  3. ^ Перейти обратно: а б Хюттнер Дж. Э. (август 2003 г.). «Каинатные рецепторы и синапсическая передача». Прогресс нейробиологии . 70 (5): 387–407. дои : 10.1016/S0301-0082(03)00122-9 . ПМИД   14511698 . S2CID   5108956 .
  4. ^ Перейти обратно: а б Подрядчик А, Мулле С, Swanson GT (март 2011 г.). «Каинатные рецепторы, достигающие совершеннолетия: вехи двух десятилетий исследований» . Тенденции в нейронауках . 34 (3): 154–63. дои : 10.1016/j.tins.2010.12.002 . ПМК   3051042 . ПМИД   21256604 .
  5. ^ Фрич Б., Рейс Дж., Гасиор М., Камински Р.М., Рогавски М.А. (апрель 2014 г.). «Роль каинатных рецепторов GluK1 в судорогах, эпилептических разрядах и эпилептогенезе» . Журнал неврологии . 34 (17): 5765–75. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5307-13.2014 . ПМЦ   3996208 . ПМИД   24760837 .
  6. ^ Лерма Дж., Маркес Ж.М. (октябрь 2013 г.). «Каинатные рецепторы в норме и болезни» . Нейрон . 80 (2): 292–311. дои : 10.1016/j.neuron.2013.09.045 . hdl : 10261/308872 . ПМИД   24139035 .
  7. ^ Матуте С (декабрь 2011 г.). «Терапевтический потенциал каинатных рецепторов» . Нейронауки и терапия ЦНС . 17 (6): 661–9. дои : 10.1111/j.1755-5949.2010.00204.x . ПМЦ   3430855 . ПМИД   21129167 .
  8. ^ Песня I, Хуганир Р.Л. (ноябрь 2002 г.). «Регуляция АМРА-рецепторов во время синаптической пластичности». Тенденции в нейронауках . 25 (11): 578–88. дои : 10.1016/S0166-2236(02)02270-1 . ПМИД   12392933 . S2CID   1993509 .
  9. ^ Подрядчик А, Суонсон Г.Т., Сейлер А., О'Горман С., Хайнеманн С.Ф. (ноябрь 2000 г.). «Идентификация субъединиц каинатного рецептора, лежащих в основе модуляции возбуждающей синаптической передачи в области CA3 гиппокампа» (аннотация) . Журнал неврологии . 20 (22): 8269–78. doi : 10.1523/JNEUROSCI.20-22-08269.2000 . ПМК   6773182 . ПМИД   11069933 .
  10. ^ Перейти обратно: а б с Майер М.Л. (февраль 2005 г.). «Кристаллические структуры лиганд-связывающих ядер GluR5 и GluR6: молекулярные механизмы, лежащие в основе селективности каинатных рецепторов» . Нейрон . 45 (4): 539–52. дои : 10.1016/j.neuron.2005.01.031 . ПМИД   15721240 .
  11. ^ Перейти обратно: а б Шмитц Д., Меллор Дж., Николл Р.А. (март 2001 г.). «Пресинаптические каинатные рецепторы опосредуют повышение частоты в синапсах мшистых волокон гиппокампа» . Наука . 291 (5510): 1972–6. Бибкод : 2001Sci...291.1972S . дои : 10.1126/science.1057105 . ПМИД   11239159 . S2CID   24169827 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 333d37716497d6f291b12c93db5f0e7d__1718130840
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/33/7d/333d37716497d6f291b12c93db5f0e7d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Kainate receptor - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)