Потенциал-управляемый протонный канал
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( январь 2008 г. ) |
| Идентификаторы | |
|---|---|
| Символ | Хв |
| TCDB | 1.А.51 |
| Суперсемейство OPM | 8 |
| белок OPM | 3 недели |
Потенциал-управляемые протонные каналы — это ионные каналы , которые обладают уникальным свойством открываться при деполяризации , но сильно чувствительны к pH . [1] В результате эти каналы открываются только тогда, когда электрохимический градиент направлен наружу, так что их открытие позволяет только протонам покинуть клетки . Таким образом, их функцией является вытеснение кислоты из клеток. [2]
Другая важная функция происходит в фагоцитах (например, эозинофилах , нейтрофилах и макрофагах ) во время респираторного взрыва . Когда бактерии или другие микробы поглощаются фагоцитами, фермент НАДФН-оксидаза собирается в мембране и начинает вырабатывать активные формы кислорода (АФК), которые помогают убивать бактерии. [3] НАДФН-оксидаза электрогенна, [4] электроны перемещаются через мембрану, и протонные каналы открываются, позволяя потоку протонов электрически уравновешивать движение электронов. [5] Функциональная экспрессия Hv1 в фагоцитах хорошо охарактеризована у млекопитающих, а недавно и у рыбок данио. [6] что позволяет предположить его важную роль в иммунных клетках млекопитающих и позвоночных, не относящихся к млекопитающим.Группа низкомолекулярных ингибиторов канала Hv1 показана в качестве химиотерапевтических и противовоспалительных средств. [7]
При активации потенциалзависимый протонный канал HV1 может пропускать через мембрану до 100 000 ионов водорода каждую секунду. [8] В то время как большинство потенциал-управляемых ионных каналов содержат центральную пору, окружающую альфа-спирали и потенциал-чувствительный домен (VSD), потенциал-управляемые водородные каналы не содержат центральной поры. [9] поэтому их чувствительные к напряжению области (VSD) выполняют работу по переносу кислых протонов через мембрану. Поскольку относительные концентрации H+ на каждой стороне мембраны приводят к градиенту pH, эти потенциалзависимые водородные каналы проводят только ток наружу, то есть они используются для перемещения кислых протонов из мембраны. В результате открытие потенциалзависимых водородных каналов обычно гиперполяризует клеточную мембрану или делает мембранный потенциал более отрицательным. [10]
Недавнее открытие показало, что потенциалзависимый протонный канал Hv1 высоко экспрессируется в тканях опухоли молочной железы человека, которые являются метастатическими, но не в тканях неметастатического рака молочной железы. [11] Поскольку также было обнаружено, что он высоко экспрессируется в других раковых тканях, [12] Исследование потенциалзависимого протонного канала заставило многих ученых задуматься о том, какова его роль в метастазировании рака. Однако многое еще предстоит открыть в отношении структуры и функции потенциалзависимого протонного канала.
Известные типы
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Черный В.В., Маркин В.С., ДеКурси Т.Е. (июнь 1995 г.). «Электропроводность ионов водорода, активируемая напряжением, в альвеолярных эпителиальных клетках крысы определяется градиентом pH» . Журнал общей физиологии . 105 (6): 861–96. CiteSeerX 10.1.1.282.2439 . дои : 10.1085/jgp.105.6.861 . ПМК 2216954 . ПМИД 7561747 .
- ^ Декурси TE (апрель 2003 г.). «Протонные каналы, управляемые напряжением, и другие пути переноса протонов». Физиологические обзоры . 83 (2): 475–579. doi : 10.1152/physrev.00028.2002 . ПМИД 12663866 .
- ^ Бабиор Б.М. (март 1999 г.). «НАДФН-оксидаза: обновленная информация» (PDF) . Кровь . 93 (5): 1464–76. дои : 10.1182/blood.V93.5.1464 . ПМИД 10029572 .
- ^ Хендерсон Л.М., Чаппелл Дж.Б., Джонс О.Т. (сентябрь 1987 г.). «НадфН-оксидаза нейтрофилов человека, генерирующая супероксид, является электрогенной и связана с каналом H+» . Биохимический журнал . 246 (2): 325–9. дои : 10.1042/bj2460325 . ПМЦ 1148280 . ПМИД 2825632 .
- ^ Мерфи Р., ДеКурси Т.Э. (август 2006 г.). «Компенсация заряда при респираторном взрыве фагоцитов». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Биоэнергетика . Биоэнергетика. 1757 (8) (опубликовано 8 августа 2006 г.): 996–1011. дои : 10.1016/j.bbabio.2006.01.005 . ПМИД 16483534 .
- ^ Ратанайота А., Каваи Т., Хигасиджима С.И., Окамура Ю. (август 2017 г.). «Молекулярная и функциональная характеристика потенциалзависимого протонного канала в нейтрофилах рыбок данио» . Физиологические отчеты . 5 (15): е13345. дои : 10.14814/phy2.13345 . ПМЦ 5555884 . ПМИД 28774948 .
- ^ Хонг Л., Патхак М.М., Ким И.Х., Та Д., Томбола Ф. (январь 2013 г.). «Потенциал-чувствительный домен потенциалзависимого протонного канала Hv1 разделяет механизм блока с поровыми доменами» . Нейрон . 77 (2): 274–87. дои : 10.1016/j.neuron.2012.11.013 . ПМК 3559007 . ПМИД 23352164 .
- ^ ДеКурси Т.Э., Хослер Дж. (март 2014 г.). «Философия потенциалзависимых протонных каналов» . Журнал Королевского общества, Интерфейс . 11 (92): 20130799. doi : 10.1098/rsif.2013.0799 . ПМЦ 3899857 . ПМИД 24352668 .
- ^ ДеКурси Т.Э., Морган Д., Мюссе Б., Черный В.В. (август 2016 г.). «Понимание структуры и функции HV1 на основе метаанализа исследований мутаций» . Журнал общей физиологии . 148 (2): 97–118. дои : 10.1085/jgp.201611619 . ПМЦ 4969798 . ПМИД 27481712 .
- ^ Шэнь Ю, Ло Ю, Ляо П, Цзо Ю, Цзян Р (июль 2023 г.). «Роль потенциалзависимого протонного канала Hv1 в нервной системе» . Неврологический Бык . 39 (7): 1157–1172. дои : 10.1007/s12264-023-01053-6 . ПМЦ 10313628 . ПМИД 37029856 .
- ^ Ван Ю, Ли С.Дж., Пан Дж., Че Ю., Инь Дж., Чжао Ц. (август 2011 г.). «Специфическая экспрессия потенциалзависимого протонного канала человека Hv1 в клетках рака молочной железы с высокой степенью метастазирования способствует прогрессированию опухоли и метастазированию». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 412 (2): 353–9. дои : 10.1016/j.bbrc.2011.07.102 . ПМИД 21821008 .
- ^ Ван Ю, Ву X, Ли Q, Чжан С, Ли SJ (2013). «Человеческий потенциалзависимый протонный канал hv1: новый потенциальный биомаркер для диагностики и прогноза колоректального рака» . ПЛОС ОДИН . 8 (8): е70550. Бибкод : 2013PLoSO...870550W . дои : 10.1371/journal.pone.0070550 . ПМЦ 3734282 . ПМИД 23940591 .