TRPV - TRPV - Wikipedia

Iontový kanál přechodného receptorového potenciálu (TRP)
Trpv1 pip2 dvouvrstvá oříznuta.png
Homologický model tetrameru iontového kanálu TRPV1 (kde jsou monomery jednotlivě zbarvené azurové, zelené, modré a purpurové) vložené do kresleného znázornění lipidová dvojvrstva. PIP2 signalizace ligandy jsou zastoupeny modely vyplňující prostor (uhlík = bílá, kyslík = červená, fosfor = oranžová).[1]
Identifikátory
SymbolTRP
PfamPF06011
InterProIPR010308

TRPV je rodina přechodný receptorový potenciál kationové kanály (Kanály TRP) u zvířat. Všechny TRPV jsou vysoce selektivní pro vápník.

Kanály TRP jsou velkou skupinou iontové kanály skládající se ze šesti rodin bílkovin, umístěných většinou na plazmatická membrána mnoha lidských a zvířecích buněčných typů a v některých houbách.[2] Kanály TRP byly původně objeveny v trp mutantní kmen ovocné mušky Drosophila [3] které vykazovaly přechodné zvýšení potenciálu v reakci na světelné podněty, a byly proto pojmenovány kanály „potenciálu přechodného receptoru“.[4] Název nyní odkazuje pouze na rodinu proteinů s podobnou strukturou a funkcí, nikoli na mechanismus jejich aktivace. Později byly kanály TRP nalezeny u obratlovců, kde jsou všudypřítomně exprimovány v mnoha typech buněk a tkáních. Existuje asi 28 kanálů TRP, které sdílejí vzájemnou strukturální podobnost.[5] Ty jsou seskupeny do dvou širokých skupin: skupina 1 zahrnuje TRPC („C“ pro kanonické), TRPV ("V" pro vaniloidní ), TRPM ("M" pro melastatin), TRPN a TRPA. Ve skupině 2 jsou TRPP ("P" pro polycystické) a TRPML („ML“ pro mukolipin).

Struktura

Funkční TRPV iontové kanály jsou tetramerní ve struktuře a jsou buď homotetramerní (čtyři identické podjednotky) nebo hetero-tetramerní (celkem čtyři podjednotky vybrané ze dvou nebo více typů podjednotek). Čtyři podjednotky jsou symetricky uspořádány kolem pórů vodivosti iontů. Ačkoli rozsah heteromerizace byl předmětem určité debaty, nejnovější výzkum v této oblasti naznačuje, že všechny čtyři termosenzitivní TRPV (1-4) mohou navzájem tvořit heteromery. Tento výsledek je v souladu s obecným pozorováním, že TRP coassembly má tendenci se vyskytovat mezi podjednotkami s vysokými sekvenčními podobnostmi. Jak podjednotky TRP rozpoznávají a vzájemně reagují, je stále špatně pochopeno.[6][7]

Kanál TRPV monomerní komponenty každé podjednotky obsahují šest transmembránový (TM) domén (označeno S1 – S6) s doménou pórů mezi pátým (S5) a šestým (S6) segmentem.[8] Podjednotky TRPV obsahují tři až pět N-terminál ankyrin se opakuje.[9]

Funkce

Proteiny TRPV reagují na chuť česneku (alicin ). TRPV1 přispívá k pocitům tepla a zánětu a zprostředkovává štiplavý zápach a pocity bolesti spojené s kapsaicin a piperin.

Členové rodiny

Níže uvedená tabulka shrnuje funkce a vlastnosti jednotlivých členů rodiny kanálů TRPV:[10][11]

skupinakanálfunkcedistribuce tkáníCa.2+/ Na+
selektivita		heteromerní asociované podjednotkydalší související proteiny
1TRPV1vanilloidový (kapsaicinový) receptor a škodlivý termosenzor (43 ° C)CNS a PNS9:1TRPV2, TRPV3klimodulin, PI3 kináza
TRPV2osmo - a škodlivý tepelný senzor (52 ° C)CNS, slezina a plíce3:1TRPV1
TRPV3kanál snímače teploty (33-39 ° C)Kůže, CNS a PNS12:1TRPV1
TRPV4kanál senzoru osmo a tepla (27-34 ° C)CNS a vnitřní orgány;

lidské spermie[12]

6:1aquaporin 5, kalmodulin, pacsin 3
2TRPV5vápník-selektivní TRP kanálstřevo, ledviny, placenta100:1TRPV6Annexin II / S100A10, kalmodulin
TRPV6vápník-selektivní TRP kanálledviny, střeva130:1TRPV5anexin II / S100A10, kalmodulin

Klinický význam

Byly spojeny mutace v TRP neurodegenerativní poruchy, kosterní dysplázie poruchy ledvin,[2] a může hrát důležitou roli při rakovině. TRP mohou vytvářet důležité terapeutické cíle. Role TRPV1, TRPV2 a TRPV3 jako termoreceptorů a role TRPV4 jako mechanoreceptorů mají významný klinický význam; snížení chronické bolesti je možné zaměřením iontových kanálů zapojených do tepelného, ​​chemického a mechanického vnímání, aby se snížila jejich citlivost na podněty.[13] Například použití agonistů TRPV1 by potenciálně inhibovalo nocicepce na TRPV1, zejména v pankreatické tkáni, kde je TRPV1 vysoce exprimován.[14] Agonista TRPV1 kapsaicin, který se nachází v chilli papričkách, je indikován k úlevě od neuropatické bolesti.[2] Antagonisté TRPV1 inhibují nocicepci na TRPV1.

Role v rakovině

Změněná exprese TRP proteinů často vede k tumorigeneze, jasně vidět v TRPM1.[14] Byly zaznamenány zvláště vysoké hladiny TRPV6 u rakoviny prostaty. Taková pozorování by mohla být užitečná při sledování progrese rakoviny a mohla by vést k vývoji léků nad aktivací iontových kanálů, což by vedlo k apoptóza a nekróza. Zbývá ještě mnoho výzkumu, zda mutace kanálu TRP vedou k progresi rakoviny nebo zda jsou asociovanými mutacemi.

Jako drogové cíle

Čtyři TRPV (TRPV1, TRPV2, TRPV3 a TRPV4) jsou vyjádřeny v aferentní nociceptory neurony snímající bolest, kde fungují jako převodníky tepelných a chemických podnětů. Antagonisté nebo blokátory těchto kanálů proto mohou najít uplatnění při prevenci a léčbě bolesti.[15] V současné době je řada selektivních blokátorů TRPV1 klinické testy pro léčbu různých druhů bolesti.[16]

Viz také

Reference

  1. ^ Brauchi S, Orta G, Mascayano C, Salazar M, Raddatz N, Urbina H, Rosenmann E, Gonzalez-Nilo F, Latorre R (červen 2007). "Disekce komponent pro aktivaci PIP2 a termosenzaci v TRP kanálech". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 104 (24): 10246–51. doi:10.1073 / pnas.0703420104. PMC  1891241. PMID  17548815.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  2. ^ A b C Winston KR, Lutz W (březen 1988). "Lineární urychlovač jako neurochirurgický nástroj pro stereotaktickou radiochirurgii". Neurochirurgie. 22 (3): 454–64. doi:10.1097/00006123-198803000-00002. PMID  3129667.
  3. ^ Cosens DJ, Manning A (říjen 1969). "Abnormální elektroretinogram od mutanta Drosophila". Příroda. 224 (5216): 285–7. doi:10.1038 / 224285a0. PMID  5344615.
  4. ^ Montell C, Rubin GM (duben 1989). „Molekulární charakterizace lokusu trpícího Drosophila: domnělý integrální membránový protein potřebný pro fototransdukci“. Neuron. 2 (4): 1313–23. doi:10.1016 / 0896-6273 (89) 90069-x. PMID  2516726.
  5. ^ Islam MS, ed. (Leden 2011). Kanály potenciálu přechodného přijímače. Pokroky v experimentální medicíně a biologii. 704. Berlín: Springer. p. 700. ISBN  978-94-007-0264-6.
  6. ^ Vennekens R, Owsianik G, Nilius B (2008). "Vaniloidní přechodné kationtové kanály receptorového potenciálu: přehled". Současný farmaceutický design. 14 (1): 18–31. doi:10.2174/138161208783330763. PMID  18220815.
  7. ^ Cheng W, Yang F, Takanishi CL, Zheng J (březen 2007). „Termosenzitivní TRPV kanálové podjednotky se sdružují do heteromerních kanálů se střední vodivostí a hradlovými vlastnostmi“. J. Gen. Physiol. 129 (3): 191–207. doi:10.1085 / jgp.200709731. PMC  2151614. PMID  17325193.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  8. ^ Vannier B, Zhu X, Brown D, Birnbaumer L (duben 1998). „Membránová topologie lidského přechodného potenciálu receptoru 3 odvozená z glykosylační skenovací mutageneze a epitopové imunocytochemie“. J. Biol. Chem. 273 (15): 8675–9. doi:10.1074 / jbc.273.15.8675. PMID  9535843.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  9. ^ Montell C (únor 2005). "TRF nadrodina kationových kanálů". Sci. STKE. 2005 (272): re3. doi:10.1126 / stke.2722005re3. PMID  15728426.
  10. ^ Clapham DE, Julius D, Montell C, Schultz G (prosinec 2005). „International Union of Pharmacology. XLIX. Nomenklatura a vztahy struktury a funkce přechodných kanálů potenciálních receptorů“. Farmakologické recenze. 57 (4): 427–50. doi:10.1124 / pr.57.4.6. PMID  16382100.
  11. ^ Venkatachalam K, Montell C (2007). „Kanály TRP“. Roční přehled biochemie. 76 (1): 387–417. doi:10,1146 / annurev.biochem.75.103004.142819. PMC  4196875. PMID  17579562.
  12. ^ Mundt N, Spehr M, Lishko PV (červenec 2018). „TRPV4 je teplotně citlivý iontový kanál lidských spermií“. eLife. 7. doi:10,7554 / elife. 35853. PMC  6051745. PMID  29963982.
  13. ^ Levine JD, Alessandri-Haber N (srpen 2007). „TRP kanály: cíle pro úlevu od bolesti“ (PDF). Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molekulární základ choroby. 1772 (8): 989–1003. doi:10.1016 / j.bbadis.2007.01.008. PMID  17321113.
  14. ^ A b Prevarskaya N, Zhang L, Barritt G (srpen 2007). „TRP kanály u rakoviny“ (PDF). Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molekulární základ choroby. 1772 (8): 937–46. doi:10.1016 / j.bbadis.2007.05.006. PMID  17616360.
  15. ^ Levine JD, Alessandri-Haber N (srpen 2007). „TRP kanály: cíle pro úlevu od bolesti“ (PDF). Biochim. Biophys. Acta. 1772 (8): 989–1003. doi:10.1016 / j.bbadis.2007.01.008. PMID  17321113.
  16. ^ Szallasi A, Cortright DN, Blum CA, Eid SR (květen 2007). „Vanilloidní receptor TRPV1: 10 let od klonování kanálu po antagonistickou koncepci“. Recenze přírody. Objev drog. 6 (5): 357–72. doi:10.1038 / nrd2280. PMID  17464295.

externí odkazy