리아노딘이노시톨1,4,5-트리인산수용체칼슘채널

Ryanodine-Inositol 1,4,5-triphosphate receptor calcium channels
리아노딘수용체2
식별자
기호.RYR2
팜PF02026
인터프로IPR003032
스마트SM00054
프로 사이트PS50188
TCDB1. A.3
OPM 슈퍼 패밀리8
OPM단백질6 dr2

리아노딘-이노시톨 1,4,5-트리인산 수용체2+ Ca 채널(RIR-CaC) 패밀리는 리아노딘 수용체와 이노시톨 삼인산 수용체를 포함한다.이 과의 구성원은 큰 단백질이며, 일부는 길이가 5000개의 아미노산 잔류물을 초과합니다.이 패밀리는 VIC(Voltage-Gateed Ion Channel) 슈퍼 패밀리에 속합니다.Ry 수용체는 주로 근육 세포 석소체(SR) 막에서 발생하며, IP3 수용체는 주로 뇌세포 내소체(ER) 막에서 발생하며, 이 막은 채널의 활성화(개방) 시 세포질로 Ca의 방출에2+ 영향을 미친다.산화 환원 센서로 세포질 Ca를2+ 제어하는 방법에 대한 부분적인 설명이 될 수 있습니다.Ry 수용체는 심장 미토콘드리아에서 확인되었으며, 여기서 Ca [1]진입의2+ 주요 경로를 제공한다.Sun 외 연구진(2011)은 골격근 리아노딘 수용체-Ca2+ 방출 채널(RyR1)의 산소 결합 산화환원조절을 입증했다.NADPH 산화효소 [2]4에 의한 TC# 1.A.3.1.2).

기능.

리아노딘(Ry) 감수성 및 이노시톨 1,4,5-인산3(IP2+) 감수성 Ca 유리채널은 동물세포의 세포내 저장부위로부터의 Ca2+ 방출에 기능하여 다양한 Ca의존성2+ [3]생리과정을 조절한다.Ry 수용체는 디히드로피리딘 감수성2+ Ca 채널의 활성의 결과로 활성화된다.Ry 수용체, IP3 수용체 및 디히드로피리딘 감수성2+ Ca 채널(TC#1.A.1.11.2)은 감전압 이온 채널(VIC) 슈퍼 패밀리(TC#1.A.1)의 구성원이다.디히드로피리딘 감수성 채널은 근육 조직의 T-튜브 시스템에 존재한다.Ry 수용체 2의 기능 장애는 부정맥, EC(흥분-수축) 결합 과정에서의 근구 수축 변화, 갑작스러운 [4]심장사로 이어진다.네오마이신은 알로스테릭 [5]억제를 일으키는 세포질2+ Ca 결합 부위에서 모공 플러그 및 경쟁 길항제 역할을 하는 RyR 차단제이다.

채널 활성화 후 RIR-CaC 패밀리의 구성원에 의해 촉매되는 일반적인 전송 반응은 다음과 같습니다.[6]

Ca2+(ER 또는 SR에 격리 또는 격리) → Ca2+(세포 세포질).

구조.

Ry 수용체3 및 IP 수용체는 (1) N 말단 리간드 결합 도메인, (2) 중심 조절 도메인 및 (3) C 말단 채널 형성 도메인으로 구성된다.IP 수용체의3 이노시톨 1,3,5-트리인산 수용체의 3-D 구조(2.2Ω)가 해결되었다(PDB: 1N4K).[7]IP 및 리아노딘 수용체에서3 핵심 도메인의 구조적, 기능적 보존은 서 외 연구진(2012)[8]에 의해 검토되었다.VIC(TC# 1.A.1), RIR-CaC(TC# 2.A.3) 및 TRP-CC(TC# 1.A.4) 패밀리의 멤버는, 같은 막간 도메인 구조를 가지고 있습니다만, 사이토졸 도메인 [9]구조는 매우 다릅니다.

Ry 수용체와 IP3 수용체의 채널 도메인은 명백한 구조적 유사성뿐만 아니라 VIC 계열의 단백질(TC #1.A.1)과의 배열 유사성을 보이는 일관된 계열로 구성된다.Ry 수용체와 IP3 수용체는 별도로 RIR-CaC 계수에 군집한다.둘 다 드로소필라에 동음이의어가 있어과의 계통수에 근거해, 과는 다음의 순서로 진화했을 가능성이 있습니다.

  1. 무척추동물에서 Ry 수용체와 IP3 수용체를 발생시키는 유전자 복제 사건이 발생했다.
  2. 척추동물은 무척추동물에서 진화했다.
  3. 각 수용체의 세 개의 동질체는 두 개의 다른 유전자 복제 사건의 결과로 생겨났다.
  4. 이러한 동질체는 포유류 종들의 다양화 이전에 포유류에게 전염되었다.

Ry 수용체

Ry 수용체는 각 서브유닛이 500,000 달톤(약 5,000개의 아미노산 잔류물) 이상의 분자 크기를 보이는 호모테라믹 복합체이다.이들은 6개의 추정막 통과 스패너(TMS)를 가진 C 말단 도메인을 가지고 있다.추정 모공 형성 시퀀스는 VIC 패밀리의 멤버에게 제안된 바와 같이 5번째와 6번째 TMS 사이에서 발생합니다.최근에는 4개의 헤어핀루프를 가진8개의 TMS 토폴로지가 [10]제안되고 있습니다.큰 N 말단 친수 도메인과 작은 C 말단 친수 도메인은 세포질에 국소화된다.포유류는 적어도 3개의 동질체를 가지고 있으며, 이는 아마도 포유류 종의 다양성 이전에 유전자 복제와 다양성에 의해 생겨났을 것이다.호몰로그는 드로소필라 멜라노가스터와 케노랍디티스 엘레강스에 존재한다.

4중합체 심장 및 골격근 석소플릭 리아노딘 수용체(RyR)는 크다(약 2.3MDa).복합체에는 4 FKBP12 분자, 단백질 키나아제, 포스파타아제 등의 시그널링 단백질이 포함된다.그들은 면역필린의 활성과 채널에 대한 결합을 조절한다.FKBP12는 일반 게이트 및 인접 채널 간의 결합 게이트에 필요합니다.RyR의 PKA 인산화효소는 활성화에 대한 Ca 감수성을 증가시키는2+ FKBP12를 분해하며, 이는 들뜸-수축([11]싸움 또는 도주) 반응의 일부이다.

IP수용체3

IP3 수용체는 여러 [12]면에서 Ry 수용체와 유사하다.

  1. 이들은 각 서브유닛이 300,000 달톤(약 2,700개의 아미노산 잔류물) 이상의 분자 크기를 보이는 호모테라믹 복합체이다.
  2. 이들은 Ry 수용체와 상동하는 C 말단 채널 도메인을 가지고 있다.
  3. 채널 도메인에는 6개의 추정 TMS와 TMS 5와 6 사이의 추정 채널라이닝 영역이 있습니다
  4. 큰 N 말단 도메인과 작은 C 말단 꼬리는 모두 세포질을 향합니다.
  5. 그들은 채널 도메인의 세포질 외 루프에 공유적으로 연결된 탄수화물을 가지고 있다.
  6. 그들은 차등 조절을 받고 다른 조직 분포를 가진 포유동물에서 현재 인식된 세 개의 동질 형태(타입 1, 2, 3)를 가지고 있다.이들은 췌장 주사기 [13]세포에서 Orai 채널(TC# 1.A.52)과 함께 국소화한다.

IP3 수용체에는 다음 세 가지 도메인이 있습니다.

  1. N 터미널 IP3 바인딩 도메인,
  2. 중앙 결합 또는
  3. 규제 도메인 및 C 터미널 채널 도메인.

채널은 IP 결합에 의해3 활성화되며, Ry 수용체와 마찬가지로 IP 수용체3 채널의 활동은 다양한 단백질 키나제에 의해 촉매되는 조절 도메인의 인산화로 조절된다.그것들은 뇌의 다양한 세포 유형의 내소형 망막에서 우세하지만, 다양한 조직으로부터 파생된 일부 신경 세포의 혈장막에서도 발견되었다.

채널 [14]기능에 대한 영향을 조사하기 위해 추정 모공나선, 선택성 필터 및 IP 수용체의3 S6 막간나선 중 특정 잔류물이 돌연변이되었다.모공나선/선택성 필터 영역에서 고도로 보존된 8개 중 5개의 돌연변이가 채널을 비활성화시켰다.채널 기능도 G2586P 및 F2592D 돌연변이에 의해 비활성화되었습니다.이 연구들은 [14]IP에서3 모공 형성 세그먼트를 정의했다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Beutner G, Sharma VK, Giovannucci DR, Yule DI, Sheu SS (June 2001). "Identification of a ryanodine receptor in rat heart mitochondria". The Journal of Biological Chemistry. 276 (24): 21482–8. doi:10.1074/jbc.M101486200. PMID 11297554.
  2. ^ Sun QA, Hess DT, Nogueira L, Yong S, Bowles DE, Eu J, Laurita KR, Meissner G, Stamler JS (September 2011). "Oxygen-coupled redox regulation of the skeletal muscle ryanodine receptor-Ca2+ release channel by NADPH oxidase 4". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (38): 16098–103. Bibcode:2011PNAS..10816098S. doi:10.1073/pnas.1109546108. PMC 3179127. PMID 21896730.
  3. ^ Santulli, Gaetano; Marks, Andrew (2015). "Essential Roles of Intracellular Calcium Release Channels in Muscle, Brain, Metabolism, and Aging". Current Molecular Pharmacology. 8 (2): 206–222. doi:10.2174/1874467208666150507105105. ISSN 1874-4672. PMID 25966694.
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  13. ^ Lur G, Sherwood MW, Ebisui E, Haynes L, Feske S, Sutton R, Burgoyne RD, Mikoshiba K, Petersen OH, Tepikin AV (June 2011). "InsP₃receptors and Orai channels in pancreatic acinar cells: co-localization and its consequences". The Biochemical Journal. 436 (2): 231–9. doi:10.1042/BJ20110083. PMC 3262233. PMID 21568942.
  14. ^ a b Schug ZT, da Fonseca PC, Bhanumathy CD, Wagner L, Zhang X, Bailey B, Morris EP, Yule DI, Joseph SK (February 2008). "Molecular characterization of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor pore-forming segment". The Journal of Biological Chemistry. 283 (5): 2939–48. doi:10.1074/jbc.M706645200. PMID 18025085.

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