Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
TRP-канали (Transient Receptor Potential channels, «канали транзієнтного (короткочасного) рецепторного потенціалу») — це група рецептор-керованих катіонних каналів, розташованих в основному у плазматичній мембрані багатьох типів клітин тварин і людини. Існує близько 28 типів TRP-каналів, які подібні між собою за будовою. Більшість із цих каналів є медіаторами різних відчуттів, таких як відчуття болю, спеки, тепла або холоду, різних видів смаку, тиску і зору. В організмі ссавців деякі TRP-канали, як вважається, слугують за мікроскопічні термометри і потрібні для розрізнення гарячого та холодного. Деякі TRP-канали активуються молекулами, знайденими в спеціях, а саме у часнику (аліцин), перці чилі (капсаїцин), васабі (алілізотіоціанат), інші активуються ментолом, камфорою, м'ятою та іншими охолоджуючими компонентами, треті активуються молекулами, знайденими в канабісі (тобто THC, CBD та CBN). Деякі діють як сенсори осмотичного тиску, об'єму, розтягнення й вібрації. Ці йонні канали мають відносно невибіркову проникність для катіонів, у тому числі для йонів натрію, кальцію та магнію.
Історія відкриття
Вперше TRP-канали були виявлені в мутантному штамі плодової мушки Drosophila. Спонтанна trp-мутація спричиняла генерацію недовготривалого (транзієнтного) потенціалу сітківки у відповідь на тривалий світловий стимул. Дослідження родини TRP почалися з клонування генів Drosophila, білок яких бере участь у зоровій функції та входить до складу фоторецепторів. Рецептор родопсину мушки, на відміну від хребетних, спряжений через Gq-білок із сигнальним каскадом гідролізу фосфоліпідів фосфоліпазою С (ФЛС-β), що веде до напрацювання двох — діацилгліцеролу (ДАГ) та (ІФ3) і пов'язаного з цим збільшенням внутрішньоклітинної концентрації кальцію. Кінцевий продукт цього сигнального шляху — ІФ3 , який через взаємодію з ІФ3 (ІР3-R) мембрани ендоплазматичного ретикулуму спричинює вивільнення депонованого кальцію. Отже, цей канал може активуватися, будучи ключовим компонентом молекулярної системи так званого депо-залежного входу кальцію (англ. Store-Operated Calcium Entry, SOCE). Пізніше TRP-канали були також виявлені й у хребетних, де вони експресуються повсюдно, в багатьох типах клітин і тканин.
Загальна будова TRP-каналів
Більшість TRP-каналів складаються з 6 трансмембранних спіралей, так само, як і калієві канали, з внутрішньоклітинними N- і С-кінцями. Проте ці канали не є потенціалзалежними, тому що четверта трансмембранна спіраль не містить послідовність з позитивно заряджених амінокислотних залишків, що утворюють сенсор потенціалу в KV-каналів. TRP-канали активуються і регулюється за допомогою різноманітних стимулів і синтезуються майже в усіх системах організму.
Класифікація TRP-каналів ссавців
На основі гомології послідовностей TRP-канали об'єднані у сім підродин: (Canonical), (Vanilloid), (Melastatin), (Ankyrin), (Polycystin), (Mucolipin), TRPN (NOMP — No mechanopotential), причому в кожній з них, крім TRPN, ссавці мають своїх представників. Біоінформатичне сканування геномних баз даних вказує на те, що практично всі гени TRP-каналів ссавців на сьогодні вже ідентифіковано. З перелічених підродин найбільш вивченими є TRPC, TRPV і TRPM, оскільки саме їх представників було історично першими ідентифіковано.
Основні методи дослідження TRP-каналів
Одним з основних методів дослідження йонних каналів/рецепторів, зокрема TRP-каналів, є метод Patch-clamp (метод локальної фіксації потенціалу клітинної мембрани) — метод електрофізіології, що дозволяє ізолювати фрагмент клітинної мембрани з наявними в ньому рецепторами — іонними каналами, задавати певну різницю потенціалів через цей фрагмент, створювати з обох боків мембрани середовище з певним іонним складом та вимірювати при цих, добре контрольованих, умовах, електричний струм через канали. Величезна аналітична потужність цього методу полягає в тому, що він дозволяє спостерігати за поведінкою і хімічними перетвореннями окремих молекул. Різні модифікації методу дозволяють в експерименті змінювати різноманітні — а в сумі практично всі, що цікавлять дослідника — фактори, які здатні впливати на поведінку йонних каналів. Головною метою методу є дослідження трансмембранних іонних потоків (струмів).
Перспективним є метод використання антитіл до позаклітинних петель поблизу ділянки пори каналу. Генетичні дослідження спадкових захворювань (на прикладі TRPM6-дефекту в HSH) і використання моделей knockout мишей виявляють специфічну роль TRPM-каналів в різноманітних біологічних процесах, таких як гомеостаз концентрації магнію, міграції клітин, запальних процесах і відчуття холоду і смаку. Ці моделі будуть незамінні в розшифровці конкретної ролі TRPM-каналів у судинній системі в майбутніх дослідженнях, зі застереженнями щодо можливої компенсаційної над- або недорегуляції інших іонних каналів або зміною експресії транскрипційних чи ростових факторів.
Медичне значення
Мутації у низці генів TRP-каналів викликають розвиток спадкових захворювань з групи каналопатій. Мутації у каналі TRPP2 призводять до [en]. Генетичні зміни в каналі TRPM6 ведуть до розвитку [en]. Порушення гену TRPML призводять до [en]
Див. також
Джерела
- Hille, Bertil (2001) [1984]. Ion Channels of Excitable Membranes (3rd ed.). Sunderland, Mass: Sinauer Associates, Inc. p. 5. .
- Шуба, Я. М. (2010). Основи молекулярної фізіології іонних каналів: навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. К.: Наукова думка. с. 446. .
- Костюк П. Г., Зима В. Л., Магура І. С., Мірошниченко М. С., Шуба М. Ф. Біофізика. — К.: ВПЦ "Київський університет", 2008. — 567 с.
- "Transient Receptor Potential Channels" [ 29 жовтня 2014 у Wayback Machine.]. IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels. International Union of Basic and Clinical Pharmacology.
- Transient Receptor Potential Channels at the US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH).
- "TRIP Database" [ 10 серпня 2016 у Wayback Machine.]. a manually curated database of protein-protein interactions for mammalian TRP channels.
Література
- Lindström, J. B.; Pierce, N. T.; Latz, M. I. (2017). Role of TRP Channels in Dinoflagellate Mechanotransduction. The Biological Bulletin. 233 (2): 151—167. doi:10.1086/695421. ISSN 0006-3185.(англ.)
- Kiselyov, K., Soyombo, A., & Muallem, S. (2007). TRPpathies. The Journal of physiology, 578(Pt 3), 641–653. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2006.119024 (англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
TRP kanali Transient Receptor Potential channels kanali tranziyentnogo korotkochasnogo receptornogo potencialu ce grupa receptor kerovanih kationnih kanaliv roztashovanih v osnovnomu u plazmatichnij membrani bagatoh tipiv klitin tvarin i lyudini Isnuye blizko 28 tipiv TRP kanaliv yaki podibni mizh soboyu za budovoyu Bilshist iz cih kanaliv ye mediatorami riznih vidchuttiv takih yak vidchuttya bolyu speki tepla abo holodu riznih vidiv smaku tisku i zoru V organizmi ssavciv deyaki TRP kanali yak vvazhayetsya sluguyut za mikroskopichni termometri i potribni dlya rozriznennya garyachogo ta holodnogo Deyaki TRP kanali aktivuyutsya molekulami znajdenimi v speciyah a same u chasniku alicin perci chili kapsayicin vasabi alilizotiocianat inshi aktivuyutsya mentolom kamforoyu m yatoyu ta inshimi oholodzhuyuchimi komponentami treti aktivuyutsya molekulami znajdenimi v kanabisi tobto THC CBD ta CBN Deyaki diyut yak sensori osmotichnogo tisku ob yemu roztyagnennya j vibraciyi Ci jonni kanali mayut vidnosno nevibirkovu proniknist dlya kationiv u tomu chisli dlya joniv natriyu kalciyu ta magniyu Trpv1 u membrani klitiniIstoriya vidkrittyaVpershe TRP kanali buli viyavleni v mutantnomu shtami plodovoyi mushki Drosophila Spontanna trp mutaciya sprichinyala generaciyu nedovgotrivalogo tranziyentnogo potencialu sitkivki u vidpovid na trivalij svitlovij stimul Doslidzhennya rodini TRP pochalisya z klonuvannya geniv Drosophila bilok yakih bere uchast u zorovij funkciyi ta vhodit do skladu fotoreceptoriv Receptor rodopsinu mushki na vidminu vid hrebetnih spryazhenij cherez Gq bilok iz signalnim kaskadom gidrolizu fosfolipidiv fosfolipazoyu S FLS b sho vede do napracyuvannya dvoh diacilglicerolu DAG ta IF3 i pov yazanogo z cim zbilshennyam vnutrishnoklitinnoyi koncentraciyi kalciyu Kincevij produkt cogo signalnogo shlyahu IF3 yakij cherez vzayemodiyu z IF3 IR3 R membrani endoplazmatichnogo retikulumu sprichinyuye vivilnennya deponovanogo kalciyu Otzhe cej kanal mozhe aktivuvatisya buduchi klyuchovim komponentom molekulyarnoyi sistemi tak zvanogo depo zalezhnogo vhodu kalciyu angl Store Operated Calcium Entry SOCE Piznishe TRP kanali buli takozh viyavleni j u hrebetnih de voni ekspresuyutsya povsyudno v bagatoh tipah klitin i tkanin Zagalna budova TRP kanalivBilshist TRP kanaliv skladayutsya z 6 transmembrannih spiralej tak samo yak i kaliyevi kanali z vnutrishnoklitinnimi N i S kincyami Prote ci kanali ne ye potencialzalezhnimi tomu sho chetverta transmembranna spiral ne mistit poslidovnist z pozitivno zaryadzhenih aminokislotnih zalishkiv sho utvoryuyut sensor potencialu v KV kanaliv TRP kanali aktivuyutsya i regulyuyetsya za dopomogoyu riznomanitnih stimuliv i sintezuyutsya majzhe v usih sistemah organizmu Klasifikaciya TRP kanaliv ssavcivNa osnovi gomologiyi poslidovnostej TRP kanali ob yednani u sim pidrodin Canonical Vanilloid Melastatin Ankyrin Polycystin Mucolipin TRPN NOMP No mechanopotential prichomu v kozhnij z nih krim TRPN ssavci mayut svoyih predstavnikiv Bioinformatichne skanuvannya genomnih baz danih vkazuye na te sho praktichno vsi geni TRP kanaliv ssavciv na sogodni vzhe identifikovano Z perelichenih pidrodin najbilsh vivchenimi ye TRPC TRPV i TRPM oskilki same yih predstavnikiv bulo istorichno pershimi identifikovano Osnovni metodi doslidzhennya TRP kanalivOdnim z osnovnih metodiv doslidzhennya jonnih kanaliv receptoriv zokrema TRP kanaliv ye metod Patch clamp metod lokalnoyi fiksaciyi potencialu klitinnoyi membrani metod elektrofiziologiyi sho dozvolyaye izolyuvati fragment klitinnoyi membrani z nayavnimi v nomu receptorami ionnimi kanalami zadavati pevnu riznicyu potencialiv cherez cej fragment stvoryuvati z oboh bokiv membrani seredovishe z pevnim ionnim skladom ta vimiryuvati pri cih dobre kontrolovanih umovah elektrichnij strum cherez kanali Velichezna analitichna potuzhnist cogo metodu polyagaye v tomu sho vin dozvolyaye sposterigati za povedinkoyu i himichnimi peretvorennyami okremih molekul Rizni modifikaciyi metodu dozvolyayut v eksperimenti zminyuvati riznomanitni a v sumi praktichno vsi sho cikavlyat doslidnika faktori yaki zdatni vplivati na povedinku jonnih kanaliv Golovnoyu metoyu metodu ye doslidzhennya transmembrannih ionnih potokiv strumiv Perspektivnim ye metod vikoristannya antitil do pozaklitinnih petel poblizu dilyanki pori kanalu Genetichni doslidzhennya spadkovih zahvoryuvan na prikladi TRPM6 defektu v HSH i vikoristannya modelej knockout mishej viyavlyayut specifichnu rol TRPM kanaliv v riznomanitnih biologichnih procesah takih yak gomeostaz koncentraciyi magniyu migraciyi klitin zapalnih procesah i vidchuttya holodu i smaku Ci modeli budut nezaminni v rozshifrovci konkretnoyi roli TRPM kanaliv u sudinnij sistemi v majbutnih doslidzhennyah zi zasterezhennyami shodo mozhlivoyi kompensacijnoyi nad abo nedoregulyaciyi inshih ionnih kanaliv abo zminoyu ekspresiyi transkripcijnih chi rostovih faktoriv Medichne znachennyaMutaciyi u nizci geniv TRP kanaliv viklikayut rozvitok spadkovih zahvoryuvan z grupi kanalopatij Mutaciyi u kanali TRPP2 prizvodyat do en Genetichni zmini v kanali TRPM6 vedut do rozvitku en Porushennya genu TRPML prizvodyat do en Div takozhTRPV3DzherelaHille Bertil 2001 1984 Ion Channels of Excitable Membranes 3rd ed Sunderland Mass Sinauer Associates Inc p 5 ISBN 0 87893 321 2 Shuba Ya M 2010 Osnovi molekulyarnoyi fiziologiyi ionnih kanaliv navchalnij posibnik dlya studentiv vishih navchalnih zakladiv K Naukova dumka s 446 ISBN 978 966 00 1042 0 Kostyuk P G Zima V L Magura I S Miroshnichenko M S Shuba M F Biofizika K VPC Kiyivskij universitet 2008 567 s Transient Receptor Potential Channels 29 zhovtnya 2014 u Wayback Machine IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels International Union of Basic and Clinical Pharmacology Transient Receptor Potential Channels at the US National Library of Medicine Medical Subject Headings MeSH TRIP Database 10 serpnya 2016 u Wayback Machine a manually curated database of protein protein interactions for mammalian TRP channels LiteraturaLindstrom J B Pierce N T Latz M I 2017 Role of TRP Channels in Dinoflagellate Mechanotransduction The Biological Bulletin 233 2 151 167 doi 10 1086 695421 ISSN 0006 3185 angl Kiselyov K Soyombo A amp Muallem S 2007 TRPpathies The Journal of physiology 578 Pt 3 641 653 https doi org 10 1113 jphysiol 2006 119024 angl