Language
Country/Area
No result found
Загадочная структура рианидинового рецептора: как работает этот гигантский ионный канал?
Рецепторы рианодина (RyR) образуют класс внутренних кальциевых каналов в возбудимых тканях, таких как мышцы и нервы у животных. Эти рецепторы играют ключевую роль во многих сигнальных путях в организме и имеют решающее значение для поддержания клеточного гомеостаза кальция. Благодаря развитию науки и техники исследователи получили более глубокое представление о структуре и функциях рианидиновых рецепторов, что не только помогает понять нормальные физиологические процессы, но и дает представление о некоторых заболеваниях.
Типы и классификации рианидиновых рецепторов
Существует три основных подтипа рецепторов рианидина, включая RyR1, RyR2 и RyR3, которые различаются в зависимости от тканей, в которых они экспрессируются, и сигнальных путей, в которых они участвуют.
У позвоночных, не являющихся млекопитающими, обычно экспрессируются два подтипа рецепторов рианидина, называемые RyR-альфа и RyR-бета.RyR1 в основном экспрессируется в скелетных мышцах, тогда как RyR2 в основном экспрессируется в сердечной мышце, а RyR3 более распространен, особенно в головном мозге.
Физиологические функции рианидиновых рецепторов
Рецепторы рианидина играют ключевую роль в процессе сокращения мышц, опосредуя высвобождение ионов кальция из эндоплазматического ретикулума или саркоплазматического ретикулума, где в клетке хранится мышечная ткань.
Этот процесс называется кальций-индуцированным высвобождением кальция (CICR). Кроме того, агрегация рианидиновых рецепторов может также приводить к локальным колебаниям внутриклеточного кальция, а именно к кальциевым волнам, которые имеют решающее значение для многих физиологических процессов.В скелетных мышцах активация рианандиновых рецепторов происходит посредством физического связывания с дигидропиридиновыми рецепторами, тогда как в сердечной мышце активация происходит в основном посредством механизма высвобождения кальция, вызванного кальцием.
Структурные характеристики рианидиновых рецепторов
Рецептор рианидина представляет собой многофункциональный гомотетрамер, структурная сложность которого позволяет ему подвергаться различным аллостерическим регуляциям. Имея молекулярную массу, превышающую 2 мегадальтона, эти рецепторы являются одними из крупнейших известных ионных каналов.
Эта характеристика позволяет рецептору рианидина играть свою роль в регуляции кальциевых сигналов.Структурные особенности RyR аналогичны базовой структуре суперсемейства шеститрансмембранных ионных каналов и демонстрируют характеристики ключевых регуляторных доменов, соединенных протяженным α-спиральным стержнем.
Применение рианидиновых рецепторов в фармакологии
Различные агонисты и антагонисты рианидиновых рецепторов широко используются в клинике и исследованиях. Например, риандин может блокировать рецепторы в полуоткрытом состоянии при наномолярных концентрациях, тогда как микромолярные концентрации полностью закрывают каналы.
Эффекты этих препаратов не только имеют решающее значение в лечении заболеваний сердца, но и открывают новые перспективы в изучении функций многих нервных систем.Другие соединения, такие как дигидропиридины, кофеин и циклический АМФ, являются агонистами рианидиновых рецепторов и могут повышать их чувствительность к кальцию.
Связи с заболеваниями и рецепторами рианидина
Мутации в рецепторах рианидина связаны со многими заболеваниями, например, мутации в RyR1, которые связаны со злокачественной гипертермией, аритмиями и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера.
Кроме того, мутации в гене RyR2 также напрямую связаны с заболеваниями сердца, что делает изучение рианидиновых рецепторов ключевым для понимания основных механизмов этих заболеваний.Когда организм подвергается воздействию определенных летучих анестетиков, мутантный RyR1 проявляет повышенное сродство к кальцию, что приводит к чрезмерному высвобождению кальция и чрезмерному потреблению энергии, тем самым генерируя избыточное тепло.
