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Strukturklasse-1-Rezeptoren

Strukturklasse 1: Rezeptoren für P2X, Protonen-gesteuerte Kationenkanäle (1.4)

Diese Superfamilie umfasst folgende Subtypen von Rezeptoren:

Tab.1
KlasseRezeptortyp
1.4.1P2X-Rezeptoren (ATP-gesteuert)
1.4.2Protonenkanäle
Abb.1
Aufbau des Rezeptors

P2X-Rezeptoren stellen eine relativ neue Familie von Kationenkanälen dar; bis heute sind mindestens sieben verschiedene Untereinheiten kloniert worden. Außerdem gibt es sieben charakterisierte P2Y-Rezeptoren, die ebenfalls ATP-gesteuert sind, aber zur Klasse der G-Protein gekoppelten Rezeptoren (Strukturklasse 2.1) gehören. P2X-Rezeptoren zeigen ein Strukturmotiv, das sich aus nur zwei TM-Einheiten (TM1 und TM2) zusammensetzt, wobei N- und C-Terminus intrazellulär lokalisiert sind. Dieses Motiv ähnelt dem von epithelialen Natrium-Kanälen, die Sequenzen sind jedoch völlig unterschiedlich. Die Bindungsstelle für ATP wird zwar in der langen extrazellulären Schleife vermutet, ist aber noch nicht genau bekannt. Ebensowenig ist gesichert, ob ein hydrophobes Segment, das TM2 vorausgeht, ähnlich wie der P-Loop bei anderen Kanälen (siehe z.B. 1.3) in die Membran eintaucht. Es gibt jedenfalls Hinweise, dass dieses Segment zusammen mit TM2 an der Porenstruktur beteiligt ist. Jede der P2X-Untereinheiten kann einen funktionellen homo-oligomeren Kanal formen, die Stöchiometrie ist allerdings noch nicht bekannt.

Der gleichen Superfamilie werden auch bestimmte Protonenkanäle (ASICs = acid-sensing ion channels) zugeordnet. Diese sind im ZNS (ASIC1 und ASIC2) oder in sensorischen Nerven (ASIC3) lokalisiert. Sie werden aktiviert durch einen Abfall des extrazellulären pHs. In sensorischen Nerven sind sie vermutlich an der Schmerzempfindung (durch Gewebsacidose) beteiligt. Im Unterschied zu P2X-Rezeptoren wurde hierfür eine Region, die TM1 vorausgeht, die Beteiligung an der Porenstruktur postuliert.

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