Кальциевый канал
Кальциевый канал — это ионный канал , обладающий избирательной проницаемостью для ионов кальция . Иногда это синоним потенциалзависимого кальциевого канала . [1] которые представляют собой тип кальциевых каналов, регулируемых изменениями мембранного потенциала . Некоторые кальциевые каналы регулируются путем связывания лиганда . [2] [3] Другие кальциевые каналы также можно регулировать с помощью напряжения и лигандов, чтобы обеспечить точный контроль над потоком ионов. Некоторые катионные каналы позволяют кальцию, а также другим катионам проходить через мембрану.
Кальциевые каналы могут участвовать в создании потенциалов действия на клеточных мембранах. Кальциевые каналы также могут использоваться для высвобождения ионов кальция в качестве вторичных мессенджеров внутри клетки, влияя на нижестоящие сигнальные пути.
Сравнительные таблицы
[ редактировать ]В следующих таблицах объясняются ворота, гены, расположение и функции различных типов кальциевых каналов, как вольтажных, так и лиганд-зависимых.
Закрытый по напряжению
[ редактировать ]- кальциевые каналы, управляемые напряжением
| Тип | Напряжение | α 1 (название гена) субъединица | Связанные субъединицы | Чаще всего встречается в |
| Кальциевый канал L-типа («долгодействующий», также известный как «рецептор DHP») | HVA (активировано высоким напряжением) | Ca v 1.1 ( CACNA1S ) Ca v 1.2 ( CACNA1C ) Ca v 1.3 ( CACNA1D ) Ca v 1.4 ( CACNA1F ) | а 2 г, б, в | Скелетные мышцы, гладкие мышцы, кости (остеобласты), миоциты желудочков** (отвечают за пролонгированный потенциал действия в сердечных клетках; также называемые рецепторами DHP), дендриты и дендритные шипики корковых нейронов. |
| Кальциевый канал N-типа («Нейральный»/«Не-L») | HVA (активируется высоким напряжением) | Ca v 2.2 ( CACNA1B ) | a 2 d/b 1 , b 3 , b 4 , возможно c | Во всем мозге и периферической нервной системе. |
| Кальциевый канал P-типа («Пуркинье») / Кальциевый канал Q-типа | HVA (активировано высоким напряжением) | Ca v 2.1 ( CACNA1A ) | а 2 г, б, возможно, в | Нейроны Пуркинье в мозжечке / Зернистые клетки мозжечка |
| Кальциевый канал R-типа («Остаточный») | активируемый промежуточным напряжением | Ca v 2.3 ( CACNA1E ) | а 2 г, б, возможно, в | мозжечка Зернистые клетки , другие нейроны |
| Кальциевый канал Т-типа («транзиторный») | активируемый низким напряжением | Ca v 3.1 ( CACNA1G ) Ca v 3.2 ( CACNA1H ) Ca v 3.3 ( CACNA1I ) | нейроны, клетки, обладающие кардиостимуляторной активностью, кости ( остеоциты ), таламус ( таламус ) |
Лиганд-закрытый
[ редактировать ]- рецептор-управляемые кальциевые каналы
| Тип | Закрыто | Ген | Расположение | Функция |
| IP 3 рецептор | ИП 3 | ИТПР1, ИТПР2, ИТПР3 | скорая помощь / СР | Высвобождает кальций из ER/SR в ответ на IP 3, например, с помощью GPCR. [4] |
| Рианодиновый рецептор | дигидропиридиновые рецепторы в Т-канальцах и увеличение внутриклеточного кальция (высвобождение кальция, индуцированное кальцием - CICR) | РИР1, РИР2, РИР3 | скорая помощь / СР | Кальций-индуцированное высвобождение кальция в миоцитах [4] |
| Двухпоровый канал | Адениндинуклеотидфосфат никотиновой кислоты ( НААДФ ) | TPCN1, TPCN2 | эндосомальные/лизосомальные мембраны | NAADP-активируемый транспорт кальция через эндосомальные/лизосомальные мембраны [5] |
| каналы, управляемые магазином [6] | косвенно за счет в ER / SR истощения кальция [4] | ОРАИ1, ОРАИ2, ОРАИ3 | плазматическая мембрана | Обеспечивает передачу сигналов кальция в цитоплазму. [7] |
Неселективные каналы, проницаемые для кальция
[ редактировать ]Существует несколько семейств катионных каналов, которые пропускают положительно заряженные ионы, включая кальций. К ним относятся рецепторы P2X , каналы переходного рецепторного потенциала (TRP) , циклические нуклеотид-зависимые (CNG) каналы , кислоточувствительные ионные каналы и каналы SOC . [8] Эти каналы могут регулироваться потенциалами мембранного напряжения, лигандами и/или другими клеточными условиями. Каналы Cat-Sper , обнаруженные в сперме млекопитающих, являются одним из примеров этого, поскольку они являются потенциалзависимыми и регулируются лигандами. [9]
Фармакология
[ редактировать ]
L-типа Блокаторы кальциевых каналов используются для лечения гипертонии . В большинстве областей тела деполяризация опосредуется притоком натрия в клетку; изменение проницаемости кальция мало влияет на потенциалы действия. Однако во многих гладкомышечных тканях деполяризация опосредуется в первую очередь притоком кальция в клетку. Блокаторы кальциевых каналов L-типа избирательно ингибируют эти потенциалы действия в гладких мышцах, что приводит к расширению кровеносных сосудов; это, в свою очередь, корректирует гипертонию. [10]
Т-типа Блокаторы кальциевых каналов используются для лечения эпилепсии . Увеличение кальциевой проводимости в нейронах приводит к усилению деполяризации и возбудимости. Это приводит к большей предрасположенности к эпилептическим эпизодам. Блокаторы кальциевых каналов снижают кальциевую проводимость нейронов и снижают вероятность возникновения эпилептических приступов. [11]
См. также
[ редактировать ]- Кальций в биологии - Использование кальция организмами.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «кальциевый канал» в Медицинском словаре Дорланда.
- ^ Стриггоу Ф., Эрлих Б.Е. (август 1996 г.). «Лиганд-зависимые кальциевые каналы внутри и снаружи». Современное мнение в области клеточной биологии . 8 (4): 490–495. дои : 10.1016/S0955-0674(96)80025-1 . ПМИД 8791458 .
- ^ Зампони, Джеральд В. (20 декабря 2017 г.). «Ускоренный курс по кальциевым каналам» . ACS Химическая нейронаука . 8 (12): 2583–2585. дои : 10.1021/acschemneuro.7b00415 . ISSN 1948-7193 . ПМИД 29131938 .
- ^ Jump up to: а б с Позвонил HP (2003). Фармакология . Эдинбург: Черчилль Ливингстон. п. 54. ИСБН 978-0-443-07145-4 .
- ^ «TPCN1 - Белок 1 двухпоровых кальциевых каналов - Homo sapiens (Человек) - ген и белок TPCN1» . www.uniprot.org . Проверено 11 декабря 2017 г.
- ^ Пракрия, Мурали; Льюис, Ричард С. (октябрь 2015 г.). «Магазинные кальциевые каналы» . Физиологические обзоры . 95 (4): 1383–1436. doi : 10.1152/physrev.00020.2014 . ISSN 0031-9333 . ПМК 4600950 . ПМИД 26400989 .
- ^ Путни Дж.В., Стайнквич-Безансон Н., Нумага-Томита Т., Дэвис Ф.М., Десаи П.Н., Д'Агостин Д.М. и др. (июнь 2017 г.). «Функции депо-управляемых кальциевых каналов» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Исследования молекулярных клеток . 1864 (6): 900–906. дои : 10.1016/j.bbamcr.2016.11.028 . ПМК 5420336 . ПМИД 27913208 .
- ^ Чжэн, Цзе; Трюдо, Мэтью К. (6 июня 2023 г.). Учебник ионных каналов, том II: свойства, функции и фармакология суперсемейств (1-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press. дои : 10.1201/9781003096276 . ISBN 978-1-003-09627-6 . S2CID 259784278 .
- ^ Ву, Цзяньпин; Ли, Чжанцян; Лу, Шан; Ян, Ниенг (18 декабря 2015 г. ) . Science . 350 6267): aad2395.doi : 10.1126 /science.aad2395 . ISSN 0036-8075 . PMID 26680202. ( S2CID 22271779 .
- ^ Кац А.М. (сентябрь 1986 г.). «Фармакология и механизмы действия блокаторов кальциевых каналов». Журнал клинической гипертонии . 2 (3 доп): 28С–37С. ПМИД 3540226 .
- ^ Зампони Г.В., Лори П., Перес-Рейес Э. (июль 2010 г.). «Роль потенциалзависимых кальциевых каналов при эпилепсии» . Архив Пфлюгерса . 460 (2): 395–403. дои : 10.1007/s00424-009-0772-x . ПМЦ 3312315 . ПМИД 20091047 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Лаборатория Вайса» . Лаборатория Вайса исследует молекулярные и клеточные механизмы, лежащие в основе заболеваний человека, вызванных дисфункцией ионных каналов .
- «Ионные каналы, управляемые напряжением» . База данных IUPHAR по рецепторам и ионным каналам . Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии. Архивировано из оригинала 17 апреля 2021 г. Проверено 17 декабря 2008 г.
- «База данных ТРИП» . созданная вручную база данных межбелковых взаимодействий для каналов TRP млекопитающих . Архивировано из оригинала 10 августа 2016 г. Проверено 18 июня 2021 г.
- Кальций + каналы Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH)