Т

TRP-каналы

TRP-каналы (Transient Receptor Potential channels, «каналы транзиентной рецепторного потенциала») — это группа рецептор-управляемых катионных каналов, расположенных в основном в плазматической мембране многих типов клеток животных и человека. Существует около 28 типов TRP-каналов, которые сходны между собой по строению. Большинство из этих каналов являются медиаторами различных ощущений, таких как ощущение боли, жары, тепла или холода, разных видов вкуса, давления и зрения. В организме млекопитающих некоторые TRP-каналы, как считается, служат по микроскопические термометры и нужны для различения горячего и холодного. Некоторые TRP-каналы активируются молекулами, найденными в специях, а именно в чеснока (аллицин), перцы чили (капсаицин), васаби (аллилизотиоцианат), другие активируются ментолом, камфорой, мятой и другими охлаждающими компонентами, третьи активируются молекулами, найденными в каннабиса (то есть THC, CBD и CBN). Некоторые действуют как сенсоры осмотического давления, объема, растяжение и вибрации. Эти ионные каналы имеют относительно неизбирательное проницаемость для катионов, в том числе для ионов натрия, кальция и магния.

История открытия

Впервые TRP-каналы были обнаружены в мутантному штамме плодовой мушки Drosophila. Спонтанная trp-мутация заключалась в генерации транзиентной потенциала сетчатки в ответ на длительный световой стимул. Исследование семьи TRP начались по клонированию генов Drosophila, белок которых участвует в зрительной функции и входит в состав фоторецепторов. Рецептор родопсина мушки, в отличие от позвоночных, сопряженный через Gq белок с сигнальным каскадом гидролиза фосфолипидов фосфолипазой С (ФЛC-β), что ведет к наработке двух вторичных посредников — диацилглицеролу (ДАГ) и инозитолтрифосфату (ИФ 3) и связанного с этим увеличением внутриклеточной концентрации кальция. Конечный продукт этого сигнального пути — ИФ 3, который через взаимодействие с ИФ 3 рецепторами (ИР3-R) мембраны эндоплазматического ретикулюма вызывает высвобождение депонированного кальция, предоставил идею, что этот канал может активироваться, будучи ключевым компонентом молекулярной системы так называемого депо зависимого входа кальция (англ. Store-Operated Calcium Entry, SOCE). Позже TRP-каналы были также обнаружены и у позвоночных, где они экспрессируются повсеместно, во многих типах клеток и тканей.

Общее строение TRP-каналов

Большинство TRP-каналов состоят из 6 трансмембранных спиралей, так же, как и калиевые каналы, с внутриклеточными N- и С-концами. Однако эти каналы не являются потенциалзависимые, потому что четвертая трансмембранно спираль не содержит последовательность из положительно заряженных аминокислотных остатков, образующих сенсор потенциала в KV-каналов. TRP-каналы активируются и регулируется с помощью различных стимулов и синтезируются почти во всех системах организма.

Классификация TRP-каналов млекопитающих

На основе гомологии последовательностей TRP-каналы объединены в семь подсемейств: TRPC (Canonical), TRPV (Vanilloid), TRPM (Melastatin), TRPA (Ankyrin), TRPP (Polycystin), TRPML (Mucolipin), TRPN (NOMP — No mechanopotential ), причем в каждой из них, кроме TRPN, млекопитающие имеют своих представителей. Биоинформационное сканирования геномных баз данных указывает на то, что практически все гены TRP-каналов млекопитающих сегодня уже идентифицированы. С перечисленных подсемейств наиболее изученными являются TRPC, TRPV и TRPM, поскольку именно их представителей было исторически первыми идентифицированы.

Основные методы исследования TRP-каналов

Одним из основных методов исследования ионных каналов / рецепторов, в частности TRP-каналов, является метод Patch-clamp (метод локальной фиксации потенциала клеточной мембраны) — один из методов электрофизиологии, что позволяет изолировать фрагмент клеточной мембраны с имеющимися в нем рецепторами — ионными каналами, задавать определенную разность потенциалов через этот фрагмент, создавать с обеих сторон мембраны среду с определенным ионным составом и измерять при этих, хорошо контролируемых условиях, электрический ток через каналы. Огромная аналитическая мощность этого метода заключается в том, что он позволяет наблюдать за поведением и химическими превращениями отдельных молекул. Различные модификации метода позволяют в эксперименте менять разнообразны — а в сумме практически все интересующие исследователя — факторы, которые способны влиять на поведение ионных каналов. Главной целью метода является исследование трансмембранных ионных потоков (токов).

Несомненно также перспективным является метод использования антител к внеклеточных петель вблизи участка поры канала. Генетические исследования наследственных заболеваний (на примере TRPM6-дефекта в HSH) и использование моделей knockout мышей проявляют специфическую роль TRPM-каналов в различных биологических процессах, таких как гомеостаз концентрации магния, миграции клеток, воспалительных процессах и ощущение холода и вкуса. Эти модели будут незаменимы в расшифровке конкретной роли TRPM-каналов в сосудистой системе в будущих исследованиях, с оговорками относительно возможного компенсационной над- или недо- регуляции других ионных каналов или изменением экспрессии транскрипционных или ростовых факторов.

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть