Характеристики лиганд-активируемых кальциевых каналов

Хотя цитоплазматическая концентрация свободных ионов Ca мала, значительное количество Ca находится во внутриклеточных структурах, в основном в гладком ЭПР. Запасенный в ЭПР кальций высвобождается в ответ на стимулы через Са-каналы.

Внутриклеточные Са-каналы.

Характеристики потенциал-зависимых кальциевых каналов

Разнообразие структуры и функции Са-каналов связано с b-субъединицами, которые образуют комплекс с a1-субъединицей с внутриклеточной стороны мембраны и влияют на инактивацию канала. Обнаружено 4 гена, кодирующие b-субъединицу, причем путем альтернативного сплайсинга каждый из генов производит больше одного белка.

A1 субъединица формирует пору канала. Определена первичная структура 10 различных a1 субъединиц, которые были первоначально обозначены от A до I.

Са-канал L-типа состоит из a1С или a1D субъединиц, N-типа - из a1В-субъединицы, P/Q-типа - из a1А-субъединицы, Т-типа – из a1G-субъединицы, R-тип – из a1Е-субъединицы.

Недавно предложена новая номенклатура Са-каналов, которая разделяет их на три структурно и функционально связанных семейства (СаV1, СаV2, СаV3). L-тип Са-тока опосредуется СаV1 семейством a1-субъединиц. СаV2 каналы объединяют СаV2.1 субъединицы (P- или Q- тип), СаV2.2 субъединицы (N-тип) и СаV2.3 субъединицы (R-тип). Т-тип Cа-тока обеспечивается СаV3 каналами. Семейство СаV1 Са-каналов регулируется фосфорилированием через систему протеинкиназ. СаV2 семейство каналов регулируется прямым связыванием с G-белками.

Тип	Открывание	Белок	Локализация	Функция
L-type	high voltage	Cav1.1 Cav1.2 Cav1.3 Cav1.4	Skeletal muscle, bone (osteoblasts), ventricular myocytes, dendrites and dendritic spines of cortical neurons	SMC and cardiac muscle contraction. Responsible for prolonged action potential in cardiac muscle
P-type/Q-type	high voltage	Cav2.1	Purkinje neurons in the cerebellum/Cerebellar granule cells	neurotransmitter release
N-type	high voltage	Cav2.2	Throughout the brain	neurotransmitter release
R-type	intermediate voltage	Cav2.3	Cerebellar granule cells, other neurons	?
T-type	low voltage	Cav3.1 Cav3.2 Cav3.3	neurons, cells that have pacemaker activity, bone (osteocytes)	Regular sinus rhythm

На мембране гладкого ЭПР описаны два основных типа лиганд-активируемых Са-каналов: рианодиновые (Ри) и инозитолтрифосфатные (ИФ3). Каналы Ри- и ИФ3-рецепторов обнаружены в гиппокампе, таламусе, мозжечке, других отделах ЦНС и в периферических органах и тканях.

Type	Gated by	Gene	Location	Function
IP3 receptor	IP3	ITPR1, ITPR2, ITPR3	ER/SR	Releases calcium from ER/SR in response to IP3 by e.g. GPCRs ^]
Ryanodine receptor	dihydropyridine receptors in T-tubules and increased intracellular calcium (Calcium Induced Calcium Release - CICR)	RYR1, RYR2, RYR3	ER/SR	Calcium-induced calcium release in myocytes

Дата добавления: 2014-01-14