N típusú kalciumcsatorna - N-type calcium channel

Az N-típusú kalciumcsatornák, más néven Ca v 2.2 csatornák feszültségfüggő kalciumcsatornák , amelyek elsősorban az idegterminálokon és a dendriteken, valamint a neuroendokrin sejteken helyezkednek el. (Catterall WA, Perez-Reyes E, Snutch TP, Striessnig J. Feszültségfüggő kalciumcsatornák (2019.4 verzió) az IUPHAR/BPS Guide to Pharmacology Database. IUPHAR/BPS Guide to Pharmacology CITE. 2019; 2019 (4). Elérhető innen: https://doi.org/10.2218/gtopdb/F80/2019.4 .) A kalcium N-csatorna több alegységből áll: az α1B elsődleges alegységből és az α2δ és β segéd alegységekből. Az α1B alegység képezi a pórusokat, amelyeken keresztül a kalcium belép, és segít meghatározni a csatorna legtöbb tulajdonságát. Ezek a csatornák fontos szerepet játszanak a neurotranszmisszióban a fejlesztés során. A felnőtt idegrendszerben az N-típusú kalciumcsatornák kritikus szerepet játszanak a neurotranszmitterek felszabadításában és a fájdalom útjaiban. Az N-típusú kalciumcsatornák a zikonotid , a gyógyíthatatlan rákfájdalom enyhítésére felírt gyógyszer célpontjai . Sok ismert N-típusú kalciumcsatorna-blokkoló működik, amelyek gátolják a csatornaaktivitást, bár a legjelentősebb blokkolók a ω-konotoxinok .

Az N-típusú csatorna kristályszerkezete

Szerkezet

Az N-típusú kalciumcsatornákat magas küszöbértékű aktivált csatornákba sorolják, és a Cav2 géncsaládban láthatók. Az N típusú kalciumcsatorna szerkezete nagyon hasonlít más feszültségfüggő csatornákhoz . A csatorna legfontosabb része az a tényleges pórus, amelyet az α1B alegység alkot. Ez a pórus az extracelluláris ionok importjának helye. Az α1B alegység akár 2000 aminosav -maradékot tartalmaz egy aminosav -szekvencián belül, transzmembrán szerkezetű, pórusos. Ez 6 hat szegmensre van rendezve (S1-S6). Az S1, S2, S3, S5 és S6 hidrofób, míg az S4 feszültségérzékelőként szolgál. Ezenkívül van egy membránhoz kapcsolódó hurok az S5 és S6 között. A pórusok aktivitását 4 alegység modulálja: egy intracelluláris β-alegység, egy transzmembrán gamma alegység, valamint az alfa-2 és a delta alegységek komplexe.

A CACNA1B gén által kódolt α1B alegység mellett a következő segéd alegységek vannak az N-típusú kalciumcsatornában:

Funkció

Az N-típusú kalciumcsatornák fontosak a neurotranszmitter felszabadulásában, mivel a szinaptikus terminálokon lokalizálódnak . A perifériás idegrendszerben ismert, hogy az N-típusú csatornák számos neurotranszmitter, például glutamát, GABA, acetilkolin, dopamin és noradrenalin felszabadulásában vesznek részt. Amikor az extracelluláris kalcium az akciós potenciál miatt az N-típusú kalciumcsatornákba áramlik, a szekréciós vezikulák fúzióját váltja ki. A szív- és érrendszerre vonatkozó vizsgálatok azt mutatják, hogy a ω-Conotoxin bevezetésekor a norepinefrin gátlását okozza , és ez azt mutatja, hogy csak a N-típusú kalciumcsatorna, nem a P/Q/L típusú kalciumcsatorna vesz részt a norepinefrin felszabadulásában . A vesékben az N-típusú kalciumcsatornák blokkolása csökkenti a glomeruláris nyomást az arteriolák tágulása révén. Kimutatták, hogy az N-típusú kalciumcsatornák szerepet játszanak a neuritok növekedésének lokalizációjában a szimpatikus idegrendszerben, valamint a bőrben és a gerincvelőben. A neuritok kinövését gátolták a laminin és az n-típusú kalciumcsatorna-szerkezet 11. hurka közötti kölcsönhatás révén. Azt javasolták, hogy a neuritok kinövését gátolja a kalcium beáramlása a növekedési kúpon keresztül, és ez akkor következik be, amikor a Cav2.2 csatorna érintkezik a lamininnel 2, és válaszul az N-típusú kalciumcsatorna nyújtási aktivációját idézheti elő .

Blokkolók

Zikonotid 1DW5

A fájdalom útvonalában az N-típusú kalciumcsatornák a perifériás idegrendszerből a központi idegrendszerbe küldött fájdalomjelek szabályozására szolgálnak . Bár sok N-típusú kalciumcsatorna-blokkoló ismert, a legerősebbek és szelektívebbek a conotoxinok családjába tartoznak .

Az N-típusú kalciumcsatorna-blokkolók listája:

  • A pregabalin nem szelektíven gátolja az N-típusú kalciumcsatornákat azáltal, hogy kiegészítő α2δ alegységhez kapcsolódik
  • TROX-1
  • Zikonotid , az egyik conotoxin szintetikus változata

Mutációk

Az N-típusú kalciumcsatorna α1B alegységét kódoló CACNA1B gén ritka funkciójavító mutációját javasolták a myoclonus-dystonia szindróma számos esetének okaként, bár ezt a javaslatot vitatják. Progresszív epilepszia-diszkinézia esetén kimutatták, hogy működésképtelen CACNA1B mutációk vannak jelen.

Klinikai jelentőség

Az N-típusú kalciumcsatornák megváltoztatása a terápiás folyamatokban négy fő módon történik; az N-típusú kalciumcsatorna- peptidek elzáródása, az ionok áramlásának interferenciája önmagán a csatornán keresztül, a G-fehérje kapcsolt jelátvitel aktiválása és a G-fehérje útvonalak interferenciája. Tanulmányok kimutatták, hogy a kalciumcsatorna-gátló zikonotid intratekális injekciója az N-típusú kalciumcsatornák blokkolására enyhítette a gyógyíthatatlan fájdalmat. Az N-típusú kalciumcsatorna blokádja potenciális terápiás stratégia az alkoholizmus kezelésére . Mivel az idő múlásával elhúzódó alkohol-expozícióról ismert, hogy növeli az N-típusú csatorna funkcióját, a kísérletek azt mutatták, hogy az N-típusú antagonisták alkalmazása a csatorna aktivitásának csökkentésére csökkentette az egerek önkéntes alkoholfogyasztását.

Hivatkozások

További irodalom