칸나비노이드수용체타입1
Cannabinoid receptor type 1칸나비노이드 수용체 타입 1(CB)은1 인간에서 CNR1 유전자에 의해 암호화되는 G단백질 결합 칸나비노이드 수용체이다.[5]인간1 CB 수용체는 말초신경계와 중추신경계에서 [5]발현된다.아난다미드와 2-아라키도노일글리세롤(2-AG)을 포함하는 역행 신경전달물질의 군인 엔도카나비노이드, 정신작용 약물인 대마초 활성성분인 화합물 THC와 같은 식물성 피토카나비노이드 및 THC의 합성유사체에 의해 활성화된다.CB1은 피토카나비노이드 테트라히드로카나비바린(THCV)[6][7]에 의해 길항된다.
인간1 CB 수용체의 주요 내인성 작용제는 아난다미드이다.[5]
구조.
CB 수용체는1 3개의 세포외 및 3개의 세포내 루프, 1개의 세포외 N-말단 꼬리, 1개의 세포내 [8][9]C-말단 꼬리 등으로 연결된 7개의 막 통과 도메인을 가지며 모든 G-단백질 결합 수용체의 구조 특성을 공유한다.수용체는 호모디머로 존재할 수 있으며, 다른 등급의 G-단백질 결합 수용체를 가진 헤테로디머 또는 다른 GPCR 올리고머를 형성할 수 있다.관찰된 헤테로이머에는 A–CB1, CB1–D2, OX1–CB1, μOR–CB가1, 포함되며2A, 많은 헤테로이머는 생체 [10][11]내에 존재할 정도로만 안정적일 수 있다.CB1 수용체는 알로스테릭 조절 결합 [12][13]부위를 가지고 있다.
메커니즘
CB 수용체는 용량1 의존적, 입체선택적 및 백일해독소 감수성 [14]방식으로 활성화되었을 때 신경전달물질 방출을 조절하는 사전 시냅스 이기수용체이다.CB 수용체는1 카나비노이드(cannabinoids)에 의해 활성화되며, 체내에서 자연적으로 생성되거나 카나비스 또는 관련 합성 화합물로 체내에 도입된다.
연구에 따르면 대부분의1 CB 수용체는 G 단백질을i/o 통해 결합되어 있다.CB 수용체는 활성화1 시 주로 G의 활성화를i 통해 그 효과를 나타내며, G는 그 생산효소인 아데닐산환산가수분해효소를 억제하여 세포내 cAMP 농도를 감소시키고 마이트젠활성화단백질인산화효소(MAP인산화효소) 농도를 증가시킨다.또는, 일부 드문 경우에서 CB1 수용체 활성화하는 아데닐 산고 리화 효소를 자극한 단백질, Gs에 결합될 수 있다.[11]cAMP 제2전령 이온 채널 cAMP-depe으로 작동된다는 긍정적으로 내적으로 시정에 영향을 끼쳤다 칼륨 채널(=Kir 또는 IRK)[15]과 칼슘 채널을 비롯하여 다양한 더불어 봉사하기 위해 알려져 있다.단백질인산화효소A(PKA), 단백질인산화효소C(PKC), Raf-1, ERK, JNK, p38, c-fos, c-jun 등의 [16]분자와의 ndent 상호작용.
기능면에서 세포내 cAMP 발현 억제는 일반적으로 PKA에 의한 인산화에 의해 비활성화되는 정류 칼륨 A형 전류를 연장함으로써 시냅스 전위 지속시간을 단축한다.이러한 억제는 세포로의 칼슘 진입을 제한하기 위해 활성화된1 CB 수용체의 효과와 함께 고려될 때 더욱 두드러지는데, 이는 cAMP를 통해 발생하는 것이 아니라 직접적인 G-단백질 매개 억제에 의해 발생한다.시냅스 전 칼슘 입력은 소포를 방출하는 데 필수적이므로, 이 기능은 [17]방출 시 시냅스로 들어가는 송신기를 감소시킵니다.이 두 가지 억제 메커니즘의 상대적 기여는 세포 유형에 따른 이온 채널 발현의 분산에 따라 달라집니다.
CB 수용체는 또한1 양성과[19][20] 음성의 방법으로 합성 배위자에[18] 의해 알로스테릭하게 변조될 수 있다.THC에 대한 생체 내 피폭은 장기 증강 효과를 저해하고 인산화 [21]CREB의 감소를 초래한다.
활성1 CB의 시그널링 특성은 SGIP1의 존재에 의해 더욱 수정되며, GRK3, [22][23]β-arestin-2와의 상호작용을 증가시키면서 수용체 내부화를 방해하고 ERK1/2 시그널링을 감소시킨다.
요약하면, CB 수용체 활성은 다음과1 같은 [11]방식으로 특정 이온 채널에 결합되어 있는 것으로 확인되었습니다.
- 내부 정류 및 A형 외부 칼륨 채널에 양성으로.
- D형 외향 칼륨 채널에 음의
- N형 및 P/Q형 칼슘 채널에 음성으로 표시됩니다.
표현
CB 수용체는 인간1 염색체 [17]6에 위치한 유전자 CNR1에 [14]의해 암호화된다.이 [14]유전자에 대해 서로 다른 아이소폼을 코드하는 두 가지 전사 변이가 설명되었다.CNR1 정형어는[24] 대부분의 포유류에서 확인되었다.
CB 수용체는1 글루타민 작동성 및 GABA 작동성 인터뉴론 모두에서 사전 시냅틱 발현되며, 실제로 글루탐산 및 [17]GABA의 방출을 억제하는 신경 조절제 역할을 한다.수용체 작용제의 반복 투여는 수용체 내부화 및/또는 수용체 단백질 신호 [11]전달의 감소를 초래할 수 있다.
역작용제 MK-9470은 양전자 방출 단층촬영을 [25]통해 인간 뇌의 CB 수용체1 분포 생체 내 영상을 생성할 수 있게 한다.
뇌
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1b/CNR1%2C_ISH%2C_mouse.jpg/220px-CNR1%2C_ISH%2C_mouse.jpg)
CB1 수용체는 중추신경계에서 가장 조밀하게 발현되며 뇌에서 칸나비노이드 결합의 영향을 매개하는 데 크게 책임이 있다.탈분극 뉴런에 의해 방출된 엔도카나비노이드는 시냅스 전 글루탐산 및 GABAergic 뉴런의 CB 수용체에 결합하여1 글루탐산 또는 GABA 방출의 각각 감소를 초래한다.글루탐산염 방출을 제한하면 들뜸이 감소하는 반면, GABA 방출을 제한하면 GABA 매개 억제의 감소를 유도하는 일반적인 형태의 가소성인 억제가 억제되어 시냅스 [17]후 세포를 실질적으로 자극한다.
CB 발현의 다양한1 수준은 후구, 피질 영역(신피질, 신피질, 해마 및 편도), 기저신경절의 여러 부분, 시상 및 시상하부 핵 및 기타 피질 영역(예: 중격 영역), 소뇌 피질, 뇌간핵(회색)에서 검출될 수 있다.
해마 형성
CB1 mRNA 전사물은 해마의 GABAergic interneurons에 풍부하여 이러한 수용체의 발현을 간접적으로 반영하고 기억력에 대한 칸나비노이드의 확립된 영향을 설명한다.이 수용체들은 글루타메이트를 방출하는 것으로 알려진 코르누 암모니스 피라미드 세포에 촘촘히 위치해 있다.칸나비노이드는 이러한 글루탐산성 뉴런을 억제함으로써 해마에서 LTP 및 LTD의 유도를 억제한다.LTP 및 LTD의 유도에 직접 관련된 것으로 알려진 수용체인 시냅스 후 수용체 NMDA의 [17]탈분극에 필요한 역치 이하로 방출되는 글루탐산염의 농도를 감소시킴으로써 카나비노이드는 기억의 선택성에 중요한 요소가 된다.이러한 수용체들은 GABAergic interneurons와 글루탐산 주요 뉴런에 의해 고도로 발현된다.그러나 GABAergic 세포 [26]내에서는 더 높은 밀도가 발견된다.즉, 시냅스 강도/빈도가 낮아져 LTP를 유도할 가능성은 낮아지지만 순 해마 활성은 높아진다.또한1 해마의 CB 수용체는 아세틸콜린의 방출을 간접적으로 억제한다.이것은 GABA에 대항하는 조절축 역할을 하여 신경전달물질 방출을 감소시킨다.칸나비노이드는 또한 미엘린 형성의 신생아 촉진과 축삭의 개별 분리를 통해 기억의 발달에 중요한 역할을 할 수 있다.
기저신경절
CB1 수용체는 기저신경절 전체에 발현되며 설치류의 움직임에 잘 확립된 영향을 미친다.해마에서와 같이 이들 수용체는 글루탐산염 또는 GABA 전달물질의 방출을 억제하고, 이들이 발현하는 세포에 기초한 자극 감소 또는 억제 감소를 초래한다.기초신경절의 직간접 운동 루프 양쪽에서 흥분성 글루탐산염과 억제성 GABA 인터EU론의 가변 발현과 일관되게, 합성 칸나비노이드는 용량 의존성 삼상 패턴으로 이 시스템에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.운동 활동의 감소는 적용된 칸나비노이드의 높은 농도와 낮은 농도에서 모두 볼 수 있는 반면, 적당한 [17]용량에서 운동 증가가 발생할 수 있다.그러나 이러한 용량 의존적 영향은 주로 설치류에서 연구되어 왔으며, 이 3상 패턴의 생리학적 근거는 인간의 미래 연구를 보증한다.효과는 칸나비노이드 도포 부위, 상위 피질 중심으로부터의 입력 및 약물 도포의 일방적 또는 쌍방향 여부에 따라 달라질 수 있다.
소뇌와 신피질
운동 조절에서 CB 수용체의1 역할은 소뇌와 신피질에서 이 수용체의 추가 발현에 의해 복잡해지고, 이는 운동의 조정과 시작과 관련된 두 영역이다.연구에 따르면 아난다미드는 푸르키네 세포에 의해 합성되며 과립 세포로부터의 글루탐산 방출 또는 바스켓 세포 말단으로부터의 GABA 방출을 억제하기 위해 시냅스 전 수용체에 작용한다.신피질에서 이들 수용체는 뇌층 II-II와 V-VI의 [17]국소적 인터뉴론에 집중된다.쥐의 뇌와 비교했을 때, 인간은 대뇌 피질과 편도체에 더 많은1 CB 수용체를 발현하고 소뇌에 덜 발현하는데, 이것은 왜 칸나비노이드 적용 [26]시 인간보다 쥐에게서 운동 기능이 더 손상되는 것처럼 보이는지 설명하는데 도움을 줄 수 있다.
척추
칸나비노이드의 많은 문서화된 진통제 효과는 침윤 처리의 역할로 알려진 등쪽 뿔의 표피 수준에서 척수 인터요론에 대한 이러한 화합물과1 CB 수용체와의 상호작용에 기초한다.특히 CB는1 척수등혼의 층 1, 2와 중심관에 의해 라미나 10에서 많이 발현된다.배근신경절은 또한 이러한 수용체를 발현하는데, 이는 노크션과 관련된 다양한 말초 말단을 대상으로 한다.이 트랙의 신호는 또한 중뇌의 추도 회백색(PAG)으로 전송됩니다.내인성 칸나비노이드는 침입성 입력 처리와 관련된 PAG 세포의 GABA와 글루탐산 모두를 제한함으로써 이들 수용체에 진통제 효과를 보이는 것으로 생각되며, PAG에서의 아난다미드 방출이 통증 유발 [17]자극에 반응하여 증가한다는 가설과 일관된다.
다른.
CB는1 뇌하수체, 갑상선,[16] 그리고 아마도 부신의 여러 종류의 세포에서 발현된다.CB는1 또한 지방 세포, 근육 세포, 간 세포(그리고 내피 세포, 쿠퍼 세포 및 간의 성상 세포)와 같은 대사와 관련된 여러 세포와 소화관에서 [16]발현된다.그것은 또한 폐와 신장에서도 발현된다.
CB는1 레이디그 세포와 인간의 정자에 존재한다.암컷은 난소, 난소, 자궁근관, 십이지장, 태반에 존재한다.그것은 또한 [16]배아의 적절한 발달에 관여되어 왔다.
CB는1 망막에서도 발현된다.망막은 광수용체, 내측 플렉스상, 외측 플렉스상, 양극세포, 신경절세포 및 [27]망막색소상피세포에서 발현된다.시각계에서 칸나비노이드 작용제는 칼슘, 염화물 및 칼륨 채널의 용량 의존적 변조를 유도한다.이것은 광수용체, 양극성, 신경절 세포 사이의 수직 전달을 변화시킨다.수직 전달을 차례로 변경하면 시야가 [28]인식되는 방식이 됩니다.
길항제 사용
대부분의 칸나비노이드와 엔도카나비노이드가 양쪽 수용체 [17]유형에 결합하기 때문에 선택적 CB 작용제를 사용하여1 수용체의 효과를 CB 수용체로부터2 분리할 수 있다.체중1 감소 및 금연에는 CB 선택적 길항제(리모나반트 참조)를 사용한다.상당한 수의 CB1 수용체 길항제들이 발견되어 특징지어졌다.TM38837은 말초 CB1 수용체만을 대상으로 제한되는 CB1 수용체 길항제로서 개발되었습니다.
리간드
어거니스트
선택적인
불특정 효능
부분적
내인성
피토/합성
가득한
내인성
피토/합성
알로스테릭 작용제
- GAT228[31]
대항마
- 칸나비게롤
- 이비피나반트
- 오테나반트
- 테트라히드로카나비바린
- 비로다민(내인성 CB1 길항제 및 CB2 작용제)
역작용제
알로스테릭 변조기
- 리옥신 A4 – 내인성, PAM
- ZCZ-011 – PAM
- Presignenolone – 내인성, NAM
- 칸나비디올 – NAM[26]
- Fenofibrate – NAM
- GAT100 – NAM
- PSNCBAM-1 – NAM
- RVD-Hpα – NAM
결합 친화성
CB1 어피니티(Ki) | CB에 대한1 유효성 | CB2 어피니티(Ki) | CB에 대한2 유효성 | 유형 | 레퍼런스 | |
---|---|---|---|---|---|---|
아난다미드 | 78 nM | 부분작용제 | 370nM | 부분작용제 | 내인성 | |
N-아라키도노일도파민 | 250nM | 어거니스트 | 12000nM | ? | 내인성 | [32] |
2-아라키도놀글리세롤 | 58.3nM | 완전 작용제 | 145nM | 완전 작용제 | 내인성 | [32] |
2-아라키도닐글리세릴에테르 | 21nM | 완전 작용제 | 480 nM | 완전 작용제 | 내인성 | |
테트라히드로카나비놀 | 10nM | 부분작용제 | 24 nM | 부분작용제 | 식물성 | [33] |
EGCG | 33600nM | 어거니스트 | 5만 nM 이상 | ? | 식물성 | |
AM-1221 | 52.3nM | 어거니스트 | 0.28nM | 어거니스트 | 합성 | [34] |
AM-1235 | 1.5nM | 어거니스트 | 20.4nM | 어거니스트 | 합성 | [35] |
AM-2232 | 0.28nM | 어거니스트 | 1.48nM | 어거니스트 | 합성 | [35] |
UR-144 | 150nM | 완전 작용제 | 1.8nM | 완전 작용제 | 합성 | [36] |
JWH-007 | 9.0nM | 어거니스트 | 2.94nM | 어거니스트 | 합성 | [37] |
JWH-015 | 383nM | 어거니스트 | 13.8nM | 어거니스트 | 합성 | [37] |
JWH-018 | 9.00 ± 5.00 nM | 완전 작용제 | 2.94 ± 2.65 nM | 완전 작용제 | 합성 | [38] |
진화
CNR1 유전자는 동물에게 핵 DNA 계통발생학적 [24]지표로 사용된다.이 무중력 유전자는 [39]포유류의 주요 그룹의 계통 발생을 탐구하는 데 처음 사용되었고, 태반 질서가 크세나르트라, 아프로테리아, 로라시아테리아, 유아르콘타, 그리고 글리레스의 다섯 개의 주요 분류군으로 분산된다는 것을 밝히는데 기여했습니다.CNR1은 [40][41]설치류와 같은 하위 분류 수준에서도 유용하며, 영장류의 가장 가까운 [42]친척으로 더몹테란을 식별하는 데에도 유용하다는 것이 입증되었다.
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외부 링크
- "Cannabinoid Receptors: CB1". IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. Archived from the original on 5 March 2012.
- 칸나비노이드수용체1(CNR1)인간단백질도표
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