✖


Jump to content

Пуринорецептор P2X

(Перенаправлено с P2X )
«P2X» перенаправляется сюда. Не путать с Power-to-X .
АТФ-рецептор P2X
Рисунок 1. Схематическое изображение, показывающее топологию мембраны типичной субъединицы рецептора P2X. Первый и второй трансмембранные домены обозначены TM1 и TM2.
Идентификаторы
Символ P2X_рецептор
Пфам PF00864
ИнтерПро ИПР001429
PROSITE PDOC00932
TCDB 1.А.7
Суперсемейство OPM 181
белок OPM 3ч9в
Доступные белковые структуры:
Pfam  structures / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumstructure summary

Рецепторы P2X , также семейство АТФ-управляемых катионных каналов рецептора P2X , [1] представляет собой семейство белков , состоящее из катион-проницаемых ионных каналов, управляемых лигандами , которые открываются в ответ на связывание внеклеточного аденозин-5'-трифосфата (АТФ). Они принадлежат к более крупному семейству рецепторов, известному как суперсемейство ENaC/P2X. [1] Рецепторы ENaC и P2X имеют сходную трехмерную структуру и гомологичны. [2] Рецепторы P2X присутствуют в различных организмах, включая человека , мышь , крысу , кролика , курицу , рыбку данио , лягушку-быка , двуустка и амебу . [3]

Рисунок 2. Кристаллическая структура канала рецептора P2X 4 рыбок данио (deltaP2X4-B), если смотреть сбоку (слева), внеклеточно (вверху справа) и внутриклеточно (внизу справа) ( PDB : 3I5D )

Физиологические роли

[ редактировать ]

Рецепторы P2X участвуют во множестве физиологических процессов. [3] [4] включая:

Распределение тканей

[ редактировать ]

Рецепторы P2X экспрессируются в клетках самых разных тканей животных . на пресинаптических и постсинаптических нервных окончаниях и глиальных клетках центральной , периферической и вегетативной Было показано, что нервной системы рецепторы P2X модулируют синаптическую передачу . [3] [12] Кроме того, рецепторы P2X способны инициировать сокращение клеток сердечной мышцы , скелетных мышц и различных гладкомышечных тканей, включая ткани сосудистой сети , семявыносящих протоков и мочевого пузыря . Рецепторы P2X также экспрессируются на лейкоцитах , включая лимфоциты и макрофаги, и присутствуют на тромбоцитах . Существует некоторая степень подтиповой специфичности в отношении того, какие подтипы рецепторов P2X экспрессируются на определенных типах клеток: рецепторы P2X1 особенно заметны в гладкомышечных клетках, а P2X2 широко распространены во всей вегетативной нервной системе. Однако такие тенденции очень общие, и существует значительное перекрытие в распределении субъединиц, при этом большинство типов клеток экспрессируют более одной субъединицы. Например, субъединицы P2X2 и P2X3 обычно обнаруживаются совместно экспрессируемыми в сенсорных нейронах , где они часто совместно собираются в функциональные рецепторы P2X2 /3 .

Основная структура и номенклатура

[ редактировать ]

На сегодняшний день идентифицировано семь отдельных генов, кодирующих субъединицы P2X, которые названы от P2X7 до в зависимости P2X1 от их фармакологических свойств. [3] [13]

подтип рецептора HGNC Название гена хромосомное расположение
П2Х 1 P2RX1 17п13.3
П2Х 2 P2RX2 12q24.33
П2Х 3 P2RX3 11q12
П2Х 4 P2RX4 12q24.32
П2Х 5 P2RX5 17п13.3
П2Х 6 P2RX6 22п11.21
П2Х 7 P2RX7 12q24.31

Белки Р2Х-рецепторов весьма сходны по последовательности (идентичность >35%), но обладают 380-1000 аминоацильными остатками на субъединицу с вариабельностью длины. Все субъединицы имеют общую топологию, обладая двумя трансмембранными доменами (один находится примерно в 30–50 остатках от их N-концев, другой — вблизи остатков 320–340), большой внеклеточной петлей и внутриклеточными карбоксильными и аминоконцами (рис. 1). [3] Домены внеклеточных рецепторов между этими двумя сегментами (около 270 остатков) хорошо консервативны и содержат несколько консервативных глициловых остатков и 10 консервативных цистеильных остатков. Аминоконцы содержат консенсусный сайт фосфорилирования протеинкиназы C , что указывает на то, что состояние фосфорилирования субъединиц P2X может быть вовлечено в функционирование рецептора. [14] Кроме того, существует большая вариабельность (от 25 до 240 остатков) на С-концах, что указывает на то, что они могут обладать специфическими свойствами субъединицы. [15]

Вообще говоря, большинство субъединиц могут образовывать функциональные гомомерные или гетеромерные рецепторы. [16] Номенклатура рецепторов требует, чтобы наименование определялось составляющими их субъединицами; например, гомомерный рецептор P2X, состоящий только из субъединиц P2X 1 , называется рецептором P2X 1 , а гетеромерный рецептор, содержащий субъединицы P2X 2 и P2X 3, называется рецептором P2X 2/3 . По общему мнению, P2X6 не может образовывать функциональный гомомерный рецептор, а P2X7 не может образовывать функциональный гетеромерный рецептор. [17] [18]

Топологически они напоминают эпителиальный Na. + канальные белки обладают (а) N- и С-концами, локализованными внутриклеточно, (б) двумя предполагаемыми трансмембранными сегментами, (в) большим внеклеточным петлевым доменом и (г) множеством консервативных внеклеточных цистеильных остатков. Каналы рецептора P2X транспортируют небольшие одновалентные катионы, хотя некоторые из них также транспортируют Ca. 2+ . [19]

Данные ранних молекулярно-биологических и функциональных исследований убедительно показали, что функциональный белок рецептора P2X представляет собой тример с тремя пептидными субъединицами , расположенными вокруг поры проницаемого для ионов канала. [20] Эта точка зрения была недавно подтверждена использованием рентгеновской кристаллографии для определения трехмерной структуры рецептора рыбок данио P2X 4 . [21] (рис. 2). Эти данные указывают на то, что второй трансмембранный домен каждой субъединицы выстилает пору, проводящую ионы, и, следовательно, отвечает за ворота канала . [22]

Взаимосвязь между структурой и функцией рецепторов P2X стала предметом обширных исследований с использованием сайт-направленного мутагенеза и химерных каналов , и были идентифицированы ключевые белковые домены, ответственные за регуляцию связывания АТФ, проникновения ионов, расширения пор и десенсибилизации. [23] [24]

Активация и открытие канала

[ редактировать ]

Считается, что для активации рецептора P2X необходимы три молекулы АТФ, что позволяет предположить, что АТФ необходимо связываться с каждой из трех субъединиц, чтобы открыть пору канала, хотя недавние данные свидетельствуют о том, что АТФ связывается на границе раздела трех субъединиц. [25] [26] Как только АТФ связывается с внеклеточной петлей рецептора P2X, это вызывает конформационные изменения в структуре ионного канала, что приводит к открытию проницаемой для ионов поры. Наиболее общепринятая теория открытия каналов предполагает вращение и разделение спиралей второго трансмембранного домена (ТМ), позволяя катионам, таким как Na + и Ca 2+ получить доступ к ионопроводящей поре через три боковых отверстия над доменами ТМ. [27] [28] Поступление катионов приводит к деполяризации клеточной мембраны и активации различных Са 2+ -чувствительные внутриклеточные процессы. [29] [30] Время открытия канала зависит от состава субъединиц рецептора. Например, P2X1 и P2X3 быстро рецепторы десенсибилизируются (в течение нескольких сотен миллисекунд) при постоянном присутствии АТФ, тогда как канал рецептора P2X2 остается открытым до тех пор, пока с ним связана АТФ.

Транспортная реакция

[ редактировать ]

Генерализованная транспортная реакция:

Одновалентные катионы или Ca 2+ (выход) ⇌ одновалентные катионы или Ca 2+ (в)

Фармакология

[ редактировать ]

Фармакология конкретного рецептора P2X во многом определяется составом его субъединиц. [13] Различные субъединицы проявляют разную чувствительность к пуринергическим агонистам, таким как АТФ, α,β-meATP и BzATP; и антагонисты, такие как пиридоксальфосфат-6-азофенил-2',4'-дисульфоновая кислота (PPADS) и сурамин . [3] Постоянный интерес вызывает тот факт, что некоторые рецепторы P2X (P2X 2 , P2X 4 , человеческие P2X 5 и P2X 7 ) обнаруживают множественные открытые состояния в ответ на АТФ, характеризующиеся зависящим от времени увеличением проницаемости крупных органических ионов, таких как N -метил- D -глюкамин (NMDG + ) и красители, связывающие нуклеотиды, такие как йодид пропидия (YO-PRO-1). Является ли это изменение проницаемости следствием расширения самой поры канала рецептора P2X или открытия отдельной ионной проницаемой поры, является предметом дальнейшего исследования. [3]

Синтез и торговля

[ редактировать ]

Рецепторы P2X синтезируются в шероховатой эндоплазматической сети . После сложного гликозилирования в аппарате Гольджи они транспортируются к плазматической мембране, при этом стыковка достигается за счет специфических членов семейства белков SNARE . [16] YXXXK Мотив на С-конце является общим для всех субъединиц P2X и, по-видимому, важен для перемещения и стабилизации рецепторов P2X в мембране. [31] Удаление рецепторов P2X происходит посредством клатрин -опосредованного эндоцитоза рецепторов в эндосомы , где они сортируются в везикулы для деградации или переработки. [32]

Аллостерическая модуляция

[ редактировать ]

Чувствительность рецепторов P2X к АТФ сильно модулируется изменениями внеклеточного pH и присутствием тяжелых металлов (например, цинка и кадмия). Например, чувствительность к АТФ рецепторов P2X 1 , P2X 3 и P2X 4 снижается, когда внеклеточный pH <7, тогда как чувствительность к АТФ рецепторов P2X 2 значительно увеличивается. С другой стороны, цинк потенцирует АТФ-зависимые токи через P2X2 , P2X3 и P2X4 и ингибирует токи через P2X1 . Аллостерическая модуляция рецепторов P2X с помощью pH и металлов, по-видимому, обусловлена ​​наличием боковых цепей гистидина во внеклеточном домене. [3] В отличие от других членов семейства рецепторов P2X, рецепторы P2X4 также очень чувствительны к модуляции макроциклическим лактоном ивермектином . [33] Ивермектин усиливает АТФ-зависимые токи через рецепторы P2X4 , увеличивая вероятность открытия канала в присутствии АТФ, что, по-видимому, происходит за счет взаимодействия с трансмембранными доменами изнутри липидного бислоя. [34]

Подсемейства

[ редактировать ]

Белки человека, содержащие этот домен

[ редактировать ]

P2RX1 ; P2RX2 ; P2RX3 ; P2RX4 ; P2RX5 ; P2RX7 ; P2RXL1 ; НАЛОГ1BP3

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б «Семейство катионных каналов рецептора P2X, управляемых АТФ (рецептор P2X)» . Функциональная и филогенетическая классификация мембранных транспортных белков . Сайер Лаборатория. Группа, UCSD и SDSC.
  2. ^ Чен Дж.С., Редди В., Чен Дж.Х., Шлыков М.А., Чжэн В.Х., Чо Дж., Йен М.Р., Сайер М.Х. (2011). «Филогенетическая характеристика суперсемейств транспортных белков: превосходство программ SuperfamilyTree над программами, основанными на множественном выравнивании» . Дж. Мол. Микробиол. Биотехнология . 21 (3–4): 83–96. дои : 10.1159/000334611 . ПМК   3290041 . ПМИД   22286036 .
  3. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Север РА (2002). «Молекулярная физиология рецепторов P2X». Физиологические обзоры . 82 (4): 1013–1067. doi : 10.1152/physrev.00015.2002 . ПМИД   12270951 .
  4. ^ Хах Б.С., Северная РА (2006). «Рецепторы P2X как сенсоры АТФ на клеточной поверхности в норме и при заболеваниях». Природа . 442 (7102): 527–32. Бибкод : 2006Natur.442..527K . дои : 10.1038/nature04886 . ПМИД   16885977 . S2CID   4422150 .
  5. ^ Вассорт Г (2001). «Аденозин-5'-трифосфат: P2-пуринергический агонист миокарда». Физиол. Преподобный . 81 (2): 767–806. дои : 10.1152/physrev.2001.81.2.767 . ПМИД   11274344 .
  6. ^ Чиж Б.А., Ильес П (2001). «Р2Х-рецепторы и ноцицепция» . Фармакол. Преподобный . 53 (4): 553–68. ПМИД   11734618 .
  7. ^ Фаулер CJ, Гриффитс Д., де Гроат WC (2008). «Нейральный контроль мочеиспускания» . Nat Rev Neurosci . 9 (6): 453–466. дои : 10.1038/nrn2401 . ПМЦ   2897743 . ПМИД   18490916 .
  8. ^ Гаше С (2006). «Регуляция функций тромбоцитов рецепторами P2». Ежегодный обзор фармакологии и токсикологии . 46 : 277–300. doi : 10.1146/annurev.pharmtox.46.120604.141207 . ПМИД   16402906 .
  9. ^ Веверс, доктор медицинских наук, Саркар А. (2009). «Рецептор P2X7 и функция макрофагов» . Пуринергическая сигнализация . 5 (2): 189–195. дои : 10.1007/s11302-009-9131-9 . ПМЦ   2686821 . ПМИД   19214778 .
  10. ^ Кавано А., Цукимото М., Ногучи Т., Хотта Н., Харада Х., Такэнучи Т., Китани Х., Кодзима С. (2012). «Участие рецептора P2X4 в рецептор-зависимой гибели клеток мышиных макрофагов P2X7». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 419 (2): 374–380. дои : 10.1016/j.bbrc.2012.01.156 . ПМИД   22349510 .
  11. ^ Бернсток Дж. (2013). «Введение в пуринергическую передачу сигналов в мозге». Сигнализация глиомы . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Том. 986. стр. 1–12. дои : 10.1007/978-94-007-4719-7_1 . ISBN  978-94-007-4718-0 . ПМИД   22879061 .
  12. ^ Бернсток Дж. (2000). «Р2Х-рецепторы в сенсорных нейронах» . Бр Джей Анест . 84 (4): 476–88. doi : 10.1093/oxfordjournals.bja.a013473 . ПМИД   10823099 .
  13. ^ Jump up to: а б Гевер-младший, Кокейн Д.А., Диллон, член парламента, Бернсток Дж., Форд AP (2006). «Фармакология каналов P2X». Арка Пфлюгерса . 452 (5): 513–37. дои : 10.1007/s00424-006-0070-9 . ПМИД   16649055 . S2CID   15837425 .
  14. ^ Буэ-Грабо Э., Аршамбо В., Сегела П. (2000). «Участок протеинкиназы C, высококонсервативный в субъединицах P2X, контролирует кинетику десенсибилизации АТФ-управляемых каналов P2X (2)» . Журнал биологической химии . 275 (14): 10190–10195. дои : 10.1074/jbc.275.14.10190 . ПМИД   10744703 .
  15. ^ Сурпренант А, Северная РА (2009). «Передача сигналов на пуринергических рецепторах P2X». Ежегодный обзор физиологии . 71 : 333–359. doi : 10.1146/annurev.phyol.70.113006.100630 . ПМИД   18851707 .
  16. ^ Jump up to: а б Качмарек-Хайек К., Лоринци Е., Хаусманн Р., Нике А. (2012). «Молекулярные и функциональные свойства рецепторов P2X — недавний прогресс и сохраняющиеся проблемы» . Пуринергическая сигнализация . 8 (3): 375–417. дои : 10.1007/s11302-012-9314-7 . ПМК   3360091 . ПМИД   22547202 .
  17. ^ Баррера Н.П., Ормонд С.Дж., Хендерсон Р.М., Мюррел-Лагнадо Р.Д., Эдвардсон Дж.М. (2005). «Визуализация атомно-силовой микроскопии демонстрирует, что рецепторы P2X2 являются тримерами, но субъединицы рецептора P2X6 не олигомеризуются» . Журнал биологической химии . 280 (11): 10759–10765. дои : 10.1074/jbc.M412265200 . ПМИД   15657042 .
  18. ^ Торрес Г.Е., Иган Т.М., Фойгт М.М. (1999). «Гетероолигомерная сборка субъединиц рецептора P2X. Существуют особенности в отношении возможных партнеров» . Журнал биологической химии . 274 (10): 6653–6659. дои : 10.1074/jbc.274.10.6653 . ПМИД   10037762 .
  19. ^ США истекло 6498022 , Медицинский факультет Йельского университета, «Изолированные молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующие белки-переносчики карбоната человека, и их использование», передано Applera Corporation, Коннектикут.   Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  20. ^ Нике А., Боймерт Х.Г., Реттингер Дж., Эйхеле А., Ламбрехт Г., Мутшлер Э., Шмальцинг Г. (1998). «Рецепторы P2X1 и P2X3 образуют стабильные тримеры: новый структурный мотив лиганд-управляемых ионных каналов» . ЭМБО Дж. 17 (11): 3016–28. дои : 10.1093/emboj/17.11.3016 . ПМК   1170641 . ПМИД   9606184 .
  21. ^ Кавате Т., Мишель Дж.К., Бердсонг В.Т., Гуо Э (2009). «Кристаллическая структура АТФ-управляемого ионного канала P2X4 в закрытом состоянии» . Природа . 460 (7255): 592–598. Бибкод : 2009Natur.460..592K . дои : 10.1038/nature08198 . ПМК   2720809 . ПМИД   19641588 .
  22. ^ Мигита К., Хейнс В.Р., Фойгт М.М., Иган Т.М. (2001). «Полярные остатки второго трансмембранного домена влияют на катионную проницаемость АТФ-управляемого рецептора P2X2» . Журнал биологической химии . 276 (33): 30934–30941. дои : 10.1074/jbc.M103366200 . ПМИД   11402044 .
  23. ^ Иган Т.М., Сэмвейс Д.С., Ли З. (2006). «Биофизика рецепторов P2X». Арка Пфлюгерса . 452 (5): 501–12. дои : 10.1007/s00424-006-0078-1 . ПМИД   16708237 . S2CID   20394414 .
  24. ^ Робертс Дж.А., Виал С., Дигби Х.Р., Агбо К.С., Вэнь Х., Аттербери-Томас А., Эванс Р.Дж. (2006). «Молекулярные свойства рецепторов P2X». Арка Пфлюгерса . 452 (5): 486–500. дои : 10.1007/s00424-006-0073-6 . ПМИД   16607539 . S2CID   15079763 .
  25. ^ Эванс Р.Дж. (2008). «Ортостерические и аллостерические сайты связывания рецепторов P2X» . Евро. Биофиз. Дж . 38 (3): 319–27. дои : 10.1007/s00249-008-0275-2 . ПМИД   18247022 .
  26. ^ Дин С., Сакс Ф (1999). «Одноканальные свойства пуринорецепторов P2X2» . Журнал общей физиологии . 113 (5): 695–720. дои : 10.1085/jgp.113.5.695 . ПМК   2222910 . ПМИД   10228183 .
  27. ^ Цао Л., Брумхед Х.Э., Янг М.Т., Северная Армения (2009). «Полярные остатки во втором трансмембранном домене крысиного рецептора P2X2, которые влияют на спонтанное ворота, унитарную проводимость и выпрямление» . Журнал неврологии . 29 (45): 14257–14264. doi : 10.1523/JNEUROSCI.4403-09.2009 . ПМЦ   2804292 . ПМИД   19906973 .
  28. ^ Кавате Т., Робертсон Дж.Л., Ли М., Зильберберг С.Д., Шварц К.Дж. (2011). «Путь доступа ионов к трансмембранной поре в каналах рецептора P2X» . Журнал общей физиологии . 137 (6): 579–590. дои : 10.1085/jgp.201010593 . ПМК   3105519 . ПМИД   21624948 .
  29. ^ Сигетоми Э, Като Ф (2004). «Независимое от потенциала действия высвобождение глутамата путем проникновения Ca2+ через пресинаптические рецепторы P2X вызывает постсинаптическую активацию в автономной сети ствола мозга» . Журнал неврологии . 24 (12): 3125–3135. doi : 10.1523/JNEUROSCI.0090-04.2004 . ПМК   6729830 . ПМИД   15044552 .
  30. ^ Кошимидзу Т.А., Ван Гур Ф., Томич М., Вонг А.О., Таноуэ А., Цудзимото Г., Стоилкович С.С. (2000). «Характеристика передачи сигналов кальция с помощью пуринергических рецепторных каналов, экспрессируемых в возбудимых клетках». Молекулярная фармакология . 58 (5): 936–945. дои : 10.1124/моль.58.5.936 . ПМИД   11040040 .
  31. ^ Шомон С., Цзян Л.Х., Пенна А., Норт Р.А., Рассендрен Ф. (2004 г.). «Идентификация мотива торговли людьми, участвующего в стабилизации и поляризации рецепторов P2X» . Журнал биологической химии . 279 (28): 29628–29638. дои : 10.1074/jbc.M403940200 . ПМИД   15126501 .
  32. ^ Ройл С.Дж., Бобанович Л.К., Мюррел-Лагнадо Р.Д. (2002). «Идентификация неканонического эндоцитарного мотива на основе тирозина в ионотропном рецепторе» . Журнал биологической химии . 277 (38): 35378–35385. дои : 10.1074/jbc.M204844200 . ПМИД   12105201 .
  33. ^ Хах Б.С., Проктор В.Р., Данвидди ТВ, Лабарка С., Лестер Х.А. (1999). «Аллостерический контроль ворота и кинетики каналов рецептора P2X (4)» . Дж. Нейроски . 19 (17): 7289–99. doi : 10.1523/JNEUROSCI.19-17-07289.1999 . ПМЦ   6782529 . ПМИД   10460235 .
  34. ^ Приэль А, Зильберберг С.Д. (2004). «Механизм облегчения ивермектином каналов рецептора P2X 4 человека » . Дж. Генерал Физиол . 123 (3): 281–93. дои : 10.1085/jgp.200308986 . ПМК   2217454 . ПМИД   14769846 .
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с пуринорецептором P2X .

На момент редактирования в этой статье используется контент из «1.A.7 ATP-Gated P2X Receptor Cation Channel (P2X Receptor)» , который лицензируется таким образом, что разрешается повторное использование в соответствии с непортированной лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 . но не в рамках GFDL . Все соответствующие условия должны быть соблюдены.

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=P2X_purinoreceptor&oldid=1177196544"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 579e4ec94548497a6727bf0900547498__1695734460
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/57/98/579e4ec94548497a6727bf0900547498.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
P2X purinoreceptor - 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.)