Ionotropní receptor
- Ionotropní receptor
Ionortopní (nebo ligandem řízený iontový kanál) (angl. LGIC-Ligand-gated ion channel) je transmembránový iontový kanál ve formě proteinu, který se otevře pro ionty Na+, K+, Ca2+, a/nebo Cl− a ty mohou projít přes membránu v reakci na předchozí vazbu chemického posla (ligandu), převážně neurotransmiteru.[1]
Po excitaci presynaptického neuronu se uvolňuje neurotransmiter z vezikul do synaptické štěrbiny. Neurotransmiter se pak váže na receptory nacházející se na membráně postsynaptického neuronu., což způsobí konformační změnu a iontové kanály se otevřou a dochází k toku iontů přes buněčné membrány. Výsledkem je podle směru toku depolarizace, pro excitační odpověď, nebo hyperpolarizace pro inhibiční odpověd.
Tyto proteiny jsou obvykle složeny z alespoň dvou různých transmembránových domén s iontrovým kanálem a extracelulární doménu s alosterickým vazebným místem pro navázání ligandu. Funkce těchto receptorů se uplatní u synapse při okamžitém převodu chemického signálu v presynapsi uvolněného transmiteru do postsynaptického elektricého signálu. Reakce Ionotorpních recpetorů se liší podle alosterického ligandu, blokátory kanálu, ionty, nebo membránového potenciálu. Proteiny jsou rozděleny do tří rodin cys-loop receptory, ionotropní glutamátové receptory a ATP kanály.
Klasifikace ionotropních receptorů
Dle evoluční homologie
- rodina nikotinových receptorů (pentamery)ː nikotinové (acetylcholin), GABAA a glycinové, 5-HT3 (serotonin)
- glutamátové ionotropní receptory (tetramery)ː AMPA, kainátové receptory a NMDA receptor
Dle účinku:
- agonista - aktivuje receptor v maximální možné míře,
- parciální agonista - částečná aktivace a z farmakologického hlediska stabilizátor aktivity receptoru („ani moc, ani málo“), např. buprenorfin (Subutex) využívaný při léčbě závislosti na opiátec
- antagonista - blokuje účinky neurotransmiteru a udržuje kanál v klidovém stavu, konstitutivní sporadické náhodné otevírání
- inverzní agonista - blokuje účinky neurotransmiteru a zároveň kompletně uzavírá
- pozitivní allosterický modulátor - jiné vazebné místo než transmiter, prodlužuje délku nebo zvyšuje frekvenci otevírání kanálu po jeho aktivaci neurotransmiterem, např. alkohol nebo benzodiazepiny na GABAA receptoru
- negativní allosterický modulátor - snižuje frekvenci otevírání kanálu po jeho aktivaci neurotransmiterem
Kationtové cys-loop receptory
| Typ | Třída | IUPHAR-doporučený název |
Gen | Původní názvy |
|---|---|---|---|---|
| Serotonin (5-HT) |
5-HT3 | 5-HT3A 5-HT3B 5-HT3C 5-HT3D 5-HT3E |
5-HT3A 5-HT3B 5-HT3C 5-HT3D 5-HT3E | |
| Nicotinic acetylcholine (nAChR) |
alpha | α1 α2 α3 α4 α5 α6 α7 α9 α10 |
ACHRA, ACHRD, CHRNA, CMS2A, FCCMS, SCCMS | |
| beta | β1 β2 β3 β4 |
CMS2A, SCCMS, ACHRB, CHRNB, CMS1D EFNL3, nAChRB2 | ||
| gamma | γ | ACHRG | ||
| delta | δ | ACHRD, CMS2A, FCCMS, SCCMS | ||
| epsilon | ε | ACHRE, CMS1D, CMS1E, CMS2A, FCCMS, SCCMS | ||
| Zinc-activated ion channel (ZAC) |
ZAC | ZAC1, L2m LICZ, LICZ1 |
Ionotropní glutamátové receptory
Na ionotropní glutamátové receptory se váže glatamátový neurotransmiter, který tvoří tetramery z extracelulární amino terminální doménou (ATD v každá podjednotce, která se podílí na složení tetrameru, zatímco extracelulární ligand vazebné domény (LBD) váže glutamát a transmembránové domény (TMD) tvoří iontový kanál. Transmembránové domény každé podjednotky obsahují tři transmembránové šroubovice a polovinu membránového helixu s reentrantní smyčkou. Po ATD na N konci následuje první polovina LBD, přerušená šroubovicí 1,2 a 3 TMD s druhou polovinou LBD a dokončovací helix 4 TMD na C-konci. Existují tedy tři spojení mezi TMD a extracelulárními doménami. Každé podjednotky tetrameru má vazebné místo pro glutamát tvořený dvěma LBD sekcemi tvořící tvar V. Pouze dvě z těchto míst v tetrameru musí být obsazena k otevření iontového kanálu. Samotný pór je tvořen především polovinou helixu 2 připomínající obrácený draselný kanál.
ATP kanály
ATP kanály se otvírají v reakci na vazbu nukleotidu ATP. Vytváří trimer s dvěma řetezci s C- a N-konci uvnitř buňky.
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Ligand-gated ion channel na anglické Wikipedii.