Пуринергический рецептор - Википедия - Purinergic receptor

Часть серия на
Пуринергическая сигнализация
Purinergic signalling.jpg
Упрощенная иллюстрация внеклеточной пуринергической передачи сигналов
Концепции

Пуринергическая сигнализация

Мембранные транспортеры

Переносчики нуклеозидов

Пуринергические рецепторы, также известный как пуриноцепторы, семья плазматическая мембрана молекулы, которые встречаются почти во всех тканях млекопитающих.[1] В области пуринергическая сигнализация эти рецепторы участвуют в обучении и памяти, двигательном и пищевом поведении и сне.[2] В частности, они участвуют в нескольких клеточных функциях, включая распространение и миграция нервные стволовые клетки, сосудистая реактивность, апоптоз и цитокин секреция.[2][3] Эти функции не были хорошо охарактеризованы, и влияние внеклеточного микроокружения на их функцию также плохо изучено.

Период, термин пуринергический рецептор был первоначально представлен для иллюстрации конкретных классов мембранных рецепторов, которые опосредуют расслабление гладких мышц кишечника в ответ на высвобождение АТФ (Рецепторы P2) или аденозин (Рецепторы P1). Рецепторы P2 подразделяются на пять подклассов: P2X, P2Y, P2Z, P2U и P2T. Для дальнейшего различения рецепторов P2 подклассы были разделены на семейства метаботропных (P2Y, P2U и P2T) и ионотропных рецепторов (P2X и P2Z).[4]

В 2014 году первый пуринергический рецептор у растений, DORN1, был открыт.[5]

3 класса пуринергических рецепторов

ИмяАктивацияУчебный класс
Рецепторы P1аденозинG-белковые рецепторы
P2Y рецепторынуклеотидыG-белковые рецепторы
Р2Х рецепторыАТФлиганд-управляемый ионный канал

Существует три известных различных класса пуринергических рецепторов, известных как рецепторы P1, P2X и P2Y. [А как насчет P2Z, U, T?]

Р2Х рецепторы

Рецепторы P2X ионные каналы, управляемые лигандами, тогда как рецепторы P1 и P2Y являются G-белковые рецепторы. Эти ионные каналы, управляемые лигандами, являются неселективными катионными каналами, ответственными за опосредование возбуждающих постсинаптических ответов, подобных никотиновый и ионотропные рецепторы глутамата.[6] Рецепторы P2X отличаются от остальных широко известных лиганд-управляемых ионных каналов, поскольку генетическое кодирование этих конкретных каналов указывает на присутствие только двух трансмембранных доменов внутри каналов.[1] Эти рецепторы широко распространены в нейроны и глиальный клетки всей центральной и периферической нервной системы.[1] Рецепторы P2X опосредуют широкий спектр ответов, включая быструю передачу в центральных синапсах, сокращение гладкомышечных клеток, тромбоцит агрегация макрофаг активация и апоптоз.[2][7] Более того, эти рецепторы вовлечены в интеграцию функциональной активности между нейронами, глиальными и сосудистыми клетками в центральной нервной системе, тем самым опосредуя эффекты нейронной активности во время развития, нейродегенерации, воспаления и рака.[2]

Рецепторы P2Y и P1

Оба этих метаботропных рецептора отличаются своей реакционной способностью к специфическим активаторам. Рецепторы P1 предпочтительно активируются аденозином, а рецепторы P2Y предпочтительно больше активируются АТФ. Рецепторы P1 и P2Y широко распространены в головном мозге, сердце, почках и жировой ткани. Ксантины (например, кофеин) специфически блокируют аденозиновые рецепторы и, как известно, вызывают стимулирующий эффект на поведение.[8]

Ингибиторы

Ингибиторы пуринергических рецепторов включают: клопидогрель, прасугрель и тиклопидин, а также тикагрелор. Все это антиагреганты этот блок P2Y12 рецепторы.

Воздействие на хроническую боль

Данные, полученные с использованием селективных антагонистов рецептора P2, предоставили доказательства, подтверждающие способность АТФ инициировать и поддерживать хроническая боль состояния после воздействия вредных раздражителей. Считается, что АТФ функционирует как проноцицептивный нейротрансмиттер, систематизированно воздействуя на специфические рецепторы P2X и P2Y, которые в конечном итоге (в ответ на вредные стимулы) служат для инициирования и поддержания повышенных состояний нейрональной возбудимости. Эти недавние знания о влиянии пуринергических рецепторов на хроническую боль дают надежду на открытие лекарства, которое нацелено на отдельные подтипы рецепторов P2. Хотя некоторые соединения, селективные к рецепторам P2, доказали свою полезность в доклинических испытаниях, необходимы дополнительные исследования, чтобы понять потенциальную жизнеспособность антагонистов рецепторов P2 при боли.[9]

Недавние исследования определили роль микроглиаль Р2Х рецепторы в невропатическая боль и воспалительная боль, особенно P2X4 и P2X7 рецепторы.[10][11][12][13][14]

Воздействие на цитотоксический отек

Было высказано предположение, что пуринергические рецепторы играют роль в лечении цитотоксического отека и инфарктов головного мозга. Было обнаружено, что при обработке пуринергического лиганда 2-метилтиоладенозин 5 'дифосфата (2-MeSADP), который является агонистом и имеет высокое предпочтение к изоформе пуринергического рецептора 1 типа (P2Y1R), значительно способствует уменьшению ишемических поражений, вызванных цитотоксическим отеком. Дальнейшие фармакологические данные свидетельствуют о том, что защита 2MeSADP контролируется усиленным метаболизмом митохондрий астроцитов за счет увеличения инозитолтрифосфат-зависимого высвобождения кальция. Имеются данные, свидетельствующие о взаимосвязи между уровнями АТФ и цитотоксическим отеком, при этом низкие уровни АТФ связаны с повышенной распространенностью цитотоксического отека. Считается, что митохондрии играют важную роль в метаболизме энергии астроцитов в пределах полутени ишемических поражений. Усиление источника АТФ, обеспечиваемого митохондриями, могло бы иметь аналогичный «защитный» эффект при травмах мозга в целом.[15]

Влияние на диабет

Пуринергические рецепторы участвуют в сосудистых осложнениях, связанных с диабетом, из-за эффекта высокой концентрации глюкозы на АТФ-опосредованные ответы в фибробластах человека.[16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Север РА (октябрь 2002 г.). «Молекулярная физиология рецепторов P2X». Физиологические обзоры. 82 (4): 1013–67. Дои:10.1152 / физрев.00015.2002. PMID  12270951.
  2. ^ а б c d Бернсток, Г. (2013). «Введение в пуринергическую передачу сигналов в головном мозге». Сигнализация глиомы. Успехи экспериментальной медицины и биологии. 986. С. 1–12. Дои:10.1007/978-94-007-4719-7_1. ISBN  978-94-007-4718-0. PMID  22879061.
  3. ^ Ulrich H, Abbracchio MP, Burnstock G (сентябрь 2012 г.). «Внешняя пуринергическая регуляция нервных стволовых / клеток-предшественников: последствия для развития и восстановления ЦНС». Стволовые клетки. 8 (3): 755–67. Дои:10.1007 / s12015-012-9372-9. PMID  22544361.
  4. ^ King BF, Burnstock G (2002) Пуринергические рецепторы. В: Pangalos M, Davies C (eds) Понимание рецепторов, связанных с G-белком, и их роли в ЦНС. Oxford University Press, Oxford, стр. 422–438.
  5. ^ Цао И, Танака К., Нгуен К. Т., Стейси Дж. (Август 2014 г.). «Внеклеточный АТФ является центральной сигнальной молекулой в ответах растений на стресс». Текущее мнение в области биологии растений. 20: 82–7. Дои:10.1016 / j.pbi.2014.04.009. PMID  24865948.
  6. ^ Качмарек-Хайек К., Лёринци Э., Хаусманн Р., Нике А. (сентябрь 2012 г.). «Молекулярные и функциональные свойства рецепторов P2X - недавний прогресс и сохраняющиеся проблемы». Пуринергическая передача сигналов. 8 (3): 375–417. Дои:10.1007 / s11302-012-9314-7. ЧВК  3360091. PMID  22547202.
  7. ^ Burnstock G, Fredholm BB, North RA, Verkhratsky A (июнь 2010 г.). «Рождение и постнатальное развитие пуринергической сигнализации». Acta Physiologica. 199 (2): 93–147. Дои:10.1111 / j.1748-1716.2010.02114.x. PMID  20345419.
  8. ^ Неврология. 2-е издание: Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, et al., Редакторы.Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2001 г.
  9. ^ Джарвис М.Ф. (2010). «Ансамбль нейро-глиальных пуринергических рецепторов при хронических болевых состояниях». Тенденции Neurosci. 33: 48–57. Дои:10.1016 / j.tins.2009.10.003.
  10. ^ Цуда М., Кубояма К., Иноуэ Т., Нагата К., Тозаки-Сайто Х., Иноуэ К. (2009). «Поведенческие фенотипы мышей, лишенных пуринергических рецепторов P2X4 в анализах острой и хронической боли». Молекулярная боль. 5: 1744–8069–5–28. Дои:10.1186/1744-8069-5-28. ЧВК  2704200. PMID  19515262.
  11. ^ Ulmann L, Hirbec H, Rassendren F (июль 2010 г.). «Рецепторы P2X4 опосредуют высвобождение PGE2 резидентными в ткани макрофагами и вызывают воспалительную боль». Журнал EMBO. 29 (14): 2290–300. Дои:10.1038 / emboj.2010.126. ЧВК  2910276. PMID  20562826.
  12. ^ Цуда М., Сигемото-Могами И., Коидзуми С., Мизокоши А., Косака С., Солтер М. В., Иноуэ К. (август 2003 г.). «Рецепторы P2X4, индуцированные в спинномозговой микроглии, вызывают тактильную аллодинию после повреждения нерва». Природа. 424 (6950): 778–83. Дои:10.1038 / nature01786. PMID  12917686.
  13. ^ Кобаяси К., Такахаши Е., Миягава И., Яманака Х., Ногучи К. (октябрь 2011 г.). «Индукция рецептора P2X7 в микроглии позвоночника в модели нейропатической боли». Письма о неврологии. 504 (1): 57–61. Дои:10.1016 / j.neulet.2011.08.058. PMID  21924325.
  14. ^ Chessell IP, Hatcher JP, Bountra C, Michel AD, Hughes JP, Green P, Egerton J, Murfin M, Richardson J, Peck WL, Grahames CB, Casula MA, Yiangou Y, Birch R, Anand P, Buell GN (апрель 2005 г.) ). «Нарушение гена пуриноцептора P2X7 устраняет хроническую воспалительную и невропатическую боль». Боль. 114 (3): 386–96. Дои:10.1016 / j.pain.2005.01.002. PMID  15777864.
  15. ^ Zheng W, Watts LT, Holstein DM, Prajapati SI, Keller C, et al. (2010). «Стимуляция пуринергических рецепторов уменьшает цитотоксический отек и инфаркты головного мозга у мышей, вызванные фототромбозом за счет активизации глиальных митохондрий». PLoS ONE. 5 (12): e14401. Дои:10.1371 / journal.pone.0014401.
  16. ^ Солини А., Киоцци П., Фальцони С., Морелли А., Феллин Р., Ди Вирджилио Ф. (октябрь 2000 г.). «Высокий уровень глюкозы модулирует опосредованную рецептором P2X7 функцию в первичных фибробластах человека». Диабетология. 43 (10): 1248–56. Дои:10.1007 / s001250051520. PMID  11079743.

внешняя ссылка