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P2受体:P2X离子通道家族

胞外核苷酸表面受体曾被称为P2嘌呤受体,现称为P2受体。这种命名微妙变化说明,除含有嘌呤部分的核苷酸配体以外,其他核苷酸配体也能激活这些表面受体。目前P2受体的命名系统还基于它们的分子结构和信号转导机制,因而分成了离子型P2受体家族(P2X配体门控离子通道,LGIC)和代谢型P2受体家族(P2Y G蛋白偶联受体,GPCR)。

形成P2X受体的七个亚基具有共同的拓扑结构:i)胞内N-端和C-端,具有蛋白激酶的共有结合基序;ii)两个跨膜区域(TM1和TM2),使离子孔成行排列;iii)大胞外环,可折叠成β-折叠,具有10个形成一系列二硫键的保守半胱氨酸残基;iv)靠近前庭孔的疏水性H5区,可调节胞外阳离子(如镁、钙、锌、铜和氢离子)的受体/通道;以及v)ATP结合位点,包括紧邻TM1和TM2的胞外环中的氨基酸残基。P2X1-7受体亚基在肽水平上具有30-50%的序列一致性。P2X1-7装配受体的亚基个数有三个,排列为拉伸的三聚体。

三个相同P2X亚基的三联体形成同源组装体,产生P2X1-7受体。另外,一些P2X受体以异源三聚组装体形式存在(例如SCG神经元中的P2X1/2、感觉神经节中的P2X2/3、CNS神经元中的P2X2/6和P2X4/6、一些血管中的P2X1/5)。这种一扩展P2X家族同源和异源组装体成员在药理学和操作上有许多差异。例如,P2X受体亚型间的核苷酸激动剂效力顺序显著不同。对于阻断剂,一些P2X亚型(P2X4和P2X4/6)对其他P2X受体亚型的有效拮抗剂相对不敏感。一些P2X受体——特别是P2X2和P2X2/3——的激动和拮抗作用受胞外H+离子影响。P2X受体亚型间激活、失活和去活化动力学显著不同。一些P2X受体亚型钙渗透性高,约占所载离子电流6-10%。P2X7受体从离子通道转变为孔,在某些情况下会导致细胞死亡。其他P2X受体(P2X2、P2X2/3、P2X4和P2X2/6)内在离子通道的离子渗透性可发生可逆和时间依赖性变化,但这种现象并不如P2X7明显。

目前人、大鼠,尤其是小鼠基因组中P2X1-7基因的基因座已经确定。黑猩猩、狗、豚鼠、青蛙和斑马鱼的cDNA文库以及曼氏血吸虫等无脊椎动物中也鉴定出一些P2X受体。值得注意的是,斑马鱼基因组包含9个P2X基因,其中两个是P2X3和P2X4受体旁系同源物。所有P2X基因都显示了复杂组织,编码序列被多达14个内含子中断。部分情况下,P2X基因转录会出现错误,产生显性阴性、调节性或无功能的剪接变异。P2X1、P2X2、P2X3和P2X7受体基因缺失已使用小鼠实现。虽然这些缺失均不会致死,但P2X1缺失雄性纯合子雄性会不育。P2X2或P2X3基因中断会导反射减退,而P2X7基因敲除对神经性疼痛有显著影响。

下表包含公认的调节剂和其他相关信息。有关其他产品的列表,请参阅下面的材料部分。

脚注

a) P2X1类似于平滑肌 (SM) 细胞中的P2X受体。

b) P2X2类似于神经元 (N) 中的P2X受体。

c) P2X7是溶细胞P2Z受体。

d) 氨基酸残基 (aa) 中单个亚基的长度。功能性通道需要三个亚基,并且所有亚基可以在表达系统(非洲爪蟾卵母细胞、HEK293细胞、CHO细胞)中形成功能性同源三聚组装体。内源性P2X受体也可以以包含两个或三个不同亚基的异源三聚组装体存在。

e) P2X6亚基无法有效地形成同源多聚体受体,因为这些亚基大部分保留在ER中,但它们容易与其他亚基(例如P2X2/6和P2X4/6形成异源多聚体离子通道)。

f) 虽然每种亚型可以根据ATP和两种或更多种核苷酸激动剂的效力比进行区分,但P2X受体没有真正的选择性激动剂,全部由ATP激活。酸性条件下,激动剂对P2X2受体的效力增强,但P2X1,3,4,7受体效力减弱。

g) P2X亚型没有真正的选择性拮抗剂,被KN-62和六亚甲基阿米洛利 (HMA) 阻断的P2X7除外。虽然hP2X4可被BBG阻断,但人体P2X4受体对已知的P2受体拮抗剂相对不敏感,大鼠P2X4更是如此。在酸性条件下 (pH5.5),苏拉明对P2X2受体特别有效。

h) 人体P2X7受体的KN-62、KN-04和HMA比大鼠的更有效,BBG也是如此。

i) P2X1-7受体形成可渗透Na+、K+和Ca2+离子的内在阳离子通道。些P2X受体的渗透性在长期活化期间会发生变化。P2X7从离子通道转变为可渗透大分子(400-900 Da)的孔。P2X受体亚型可根据脱敏率进行区分。

j)  [35S]ATPγS应在不含二价阳离子的情况下使用。

K) 巨噬细胞中P2X7受体的功能丧失多态性消除了ATP介导的结核分枝杆菌杀伤力。

缩写:

A-317491: [3-苯氧基苄基-(1,2,3,4-四氢-萘-1-基)-氨基甲酰基]-苯-1,2,4-三羧酸
Ap4A:二腺苷四磷酸
Ap5A:二腺苷五磷酸
ATP:5´-三磷酸腺苷
ATPγS:5'-O-(3-硫代三磷酸)腺苷
BBG:亮蓝G
BzATP:3'-苯甲酰基苯甲酰基腺苷5'-三磷酸
CTP:5'-三磷酸胞苷
GTP:5'-三磷酸鸟苷
HMA:六亚甲基阿米洛利
HT-AMP:2-己基硫代腺苷5'-一磷酸
Ip5I:二肌苷五磷酸
isoPPADS:吡哆醛-5-磷酸-6-偶氮苯-2',5'-二磺酸
KN-62:1-[N,O-双(5-异喹啉磺酰基)-N-甲基-L-酪氨酰基]-4-苯基哌嗪
2-MeSATP:2-甲基硫代腺苷5'-三磷酸
α,β-MeATP: α,β-亚甲基-腺苷-5'-三磷酸
D-β,γ-MeATP:D-β,γ-亚甲基-腺苷-5'-三磷酸
L-β,γ-MeATP:L-β,γ-亚甲基-腺苷-5'-三磷酸
MRS 2159:吡哆醛-5-磷酸-6-偶氮苯基-4'-羧酸酯
MRS 2500:(N)-甲烷-N6-甲基-2-碘代-2'-脱氧腺苷-3',5'-二磷酸
NF023:8,8'-(羰基双(亚氨基-3,1-亚苯基羰基亚氨基)双(1,3,5-萘三磺酸)
NF279:8,8'-(羰基双(亚氨基-4,1-亚苯基羰基亚氨基-4,1-亚苯基羰基亚氨基)双(1,3,5-萘三磺酸)
NF449:8,8'-8,8'-(羰基双(亚氨基-5,1,3-三羟基苯基双(羰基亚氨基))四-苯-1,3-二磺酸)
PAPET-ATP:2-[2-(对氨基苯基)乙硫基]腺苷5'-三磷酸
酚红:苯酚磺酞钠
酚酞:3,3-双[4-羟基苯酚]-1(3H)-异呋喃酮
PPADS:吡哆醛-5-磷酸-6-偶氮苯-2',4'-二磺酸
PPNDS:吡哆醛-5-磷酸-6-(2'-萘基偶氮基-6-硝基-4',8'-二磺酸)
RB-2:活性蓝2
TNP-ATP:2',3'-O-(2,4,6-三硝基苯基)三磷酸腺苷
UTP:尿苷5'-三磷酸

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参考文献

1.
Abbracchio MP, Burnstock G. 1994. Purinoceptors: Are there families of P2X and P2Y purinoceptors?. Pharmacology & Therapeutics. 64(3):445-475. https://doi.org/10.1016/0163-7258(94)00048-4
2.
Barrera NP, Ormond SJ, Henderson RM, Murrell-Lagnado RD, Edwardson JM. 2005. Atomic Force Microscopy Imaging Demonstrates that P2X2 Receptors Are Trimers but That P2X6 Receptor Subunits Do Not Oligomerize. J. Biol. Chem.. 280(11):10759-10765. https://doi.org/10.1074/jbc.m412265200
3.
Buell G, Collo G, Rassendren F. 1996. P2X Receptors: An Emerging Channel Family. 8(10):2221-2228. https://doi.org/10.1111/j.1460-9568.1996.tb00745.x
4.
Chessell IP, Hatcher JP, Bountra C, Michel AD, Hughes JP, Green P, Egerton J, Murfin M, Richardson J, Peck WL, et al. 2005. Disruption of the P2X7 purinoceptor gene abolishes chronic inflammatory and neuropathic pain. Pain. 114(3):386-396. https://doi.org/10.1016/j.pain.2005.01.002
5.
Evans RJ. 2009. Orthosteric and allosteric binding sites of P2X receptors. Eur Biophys J. 38(3):319-327. https://doi.org/10.1007/s00249-008-0275-2
6.
Jiang L. 2009. Inhibition of P2X7 receptors by divalent cations: old action and new insight. Eur Biophys J. 38(3):339-346. https://doi.org/10.1007/s00249-008-0315-y
7.
Khakh BS. 2001. Molecular physiology of p2x receptors and atp signalling at synapses. Nat Rev Neurosci. 2(3):165-174. https://doi.org/10.1038/35058521
8.
Kucenas S, Li Z, Cox J, Egan T, Voigt M. 2003. Molecular characterization of the zebrafish P2X receptor subunit gene family. Neuroscience. 121(4):935-945. https://doi.org/10.1016/s0306-4522(03)00566-9
9.
Kucenas S, Li Z, Cox J, Egan T, Voigt M. 2003. Molecular characterization of the zebrafish P2X receptor subunit gene family. Neuroscience. 121(4):935-945. https://doi.org/10.1016/s0306-4522(03)00566-9
10.
Li Z, Liang D, Chen L. 2008. Potential Therapeutic Targets for ATP-Gated P2X Receptor Ion Channels. ASSAY and Drug Development Technologies. 6(2):277-284. https://doi.org/10.1089/adt.2007.121
11.
Mulryan K, Gitterman DP, Lewis CJ, Vial C, Leckie BJ, Cobb AL, Brown JE, Conley EC, Buell G, Pritchard CA, et al. 2000. Reduced vas deferens contraction and male infertility in mice lacking P2X1 receptors. Nature. 403(6765):86-89. https://doi.org/10.1038/47495
12.
Murrell-Lagnado RD, Qureshi OS. 2008. Assembly and trafficking of P2X purinergic receptors (Review). Molecular Membrane Biology. 25(4):321-331. https://doi.org/10.1080/09687680802050385
13.
North RA. 2002. Molecular Physiology of P2X Receptors. Physiological Reviews. 82(4):1013-1067. https://doi.org/10.1152/physrev.00015.2002
14.
Roberts JA, Evans RJ. 2004. ATP Binding at Human P2X1Receptors. J. Biol. Chem.. 279(10):9043-9055. https://doi.org/10.1074/jbc.m308964200
15.
Silberberg SD, Chang T, Swartz KJ. 2005. Secondary Structure and Gating Rearrangements of Transmembrane Segments in Rat P2X4 Receptor Channels. 125(4):347-359. https://doi.org/10.1085/jgp.200409221
16.
Torres GE, Egan TM, Voigt MM. 1999. Hetero-oligomeric Assembly of P2X Receptor Subunits. J. Biol. Chem.. 274(10):6653-6659. https://doi.org/10.1074/jbc.274.10.6653
17.
Yan Z, Liang Z, Tomi? M, Obsil T, Stojilkovic SS. 2005. Molecular Determinants of the Agonist Binding Domain of a P2X Receptor Channel. Mol Pharmacol. 67(4):1078-1088. https://doi.org/10.1124/mol.104.010108
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