Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP /1/A
IONCSATORNA RECEPTOROK Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP /1/A Berki Tímea és Boldizsár Ferenc Jelátvitel
TÁMOP /1/A Ioncsatorna receptorok Cys-hurok receptorok: pentamer szerkezet, 4 transzmembrán (TM) régió/alegység – Acetilkolin (Ach) nikotin receptora: Na + csatorna –GABA A, GABA C, Glicin : Cl - csatorna (gátló szerep a KIR-ben) Glutamát-aktivált kation csatornák: (excitatorikus a KIR-ben): tetramer szerkezet, 3 TM régió/alegység –pl. iGlu ATP-függő csatornák: 3 homológ alegység, 2 TM régió/subunit –pl. P2X purinoreceptor
TÁMOP /1/A Cys-hurok ioncsatorna receptorok TM 1 TM 2 TM 3 TM 4 N C p1p2 Receptor típus Alegység diverzitás 1-6, 1-3, 1-3, , , , és p1-3 1-4, GABA A GABA C Glicin N C N C N C N C Pórus
TÁMOP /1/A Anionos Cys-hurok receptorok gerincesekbenTípusOsztály Fehérje neve Gén Korábbi elnevezések GABA A alfa 123456123456 GABRA1 GABRA2 GABRA3 GABRA4 GABRA5 GABRA6 EJM, ECA4 béta 123123 GABRB1 GABRB2 GABRB3 ECA5 gamma 123123 GABRG1 GABRG2 GABRG3 CAE2, ECA2, GEFSP3 delta GABRD epszilon GABRE pí GABRP théta GABRQ rhó GABRR GABA C Glicine(GlyR) alfa 12341234 GLRA1 GLRA2 GLRA3 GLRA4 STHE béta GLRB
TÁMOP /1/A Kationos Cys-hurok receptorok gerincesekbenTípusOsztály Fehérje neve Gén Korábbi elnevezések Szerotonin (5-HT) 5-HT3 5-HT3A 5-HT3B 5-HT3C 5-HT3D 5-HT3E HTR3A HTR3B HTR3C HTR3D HTR3E 5-HT 3A 5-HT 3B 5-HT 3C 5-HT 3D 5-HT 3E Nikotin acetilkolin (nAChR) alfa 1 2 3 CHRNA1 CHRNA2 CHRNA3 CHRNA4 CHRNA5 CHRNA6 CHRNA7 CHRNA8 CHRNA9 CHRNA10 ACHRA, ACHRD, CHRNA, CMS2A, FCCMS, SCCMS béta 1 2 3 CHRNB1 CHRNB2 CHRNB3 CHRNB4 CMS2A, SCCMS, ACHRB, CHRNB, CMS1D, EFNL3, nAChRB2 gamma CHRNGACHRG delta CHRNDACHRD, CMS2A, FCCMS, SCCMS epszilon CHRNEACHRE, CMS1D, CMS1E, CMS2A, FCCMS, SCCMS Cink-aktivált ion csatorna ZACZACNZAC1, L2m, LGICZ1
TÁMOP /1/A Ionotróp glutamát receptorokTípusOsztály Fehérje neve Gén Korábbi elnevezések AMPAGluA1 GluA2 GluA3 GluA4 GRIA1 GRIA2 GRIA3 GRIA4 GLU A1, GluR1, GluRA, GluR-A, GluR-K1, HBGR1 GLU A2, GluR2, GluRB, GluR-B, GluR-K2, HBGR2 GLU A3, GluR3, GluRC, GluR-D, GluR-K3 GLU A4, GluR4, GluRD, GluR-D KainateGluK GluK1 GluK2 GluK3 GluK4 GluK5 GRIK1 GRIK2 GRIK3 GRIK4 GRI5 GLUK5, GluR5, GluR-5, EAA3 GLUK6, GluR6, GluR-6, EAA4, GLUK7, GluR7, GluR-7, EAA5, GLU K1, KA1, KA-1, EAA1 GLU K2, KA2, KA-2, EAA2 NMDA GluN Glu L L GRIN1 GRINL1A GRINL1B GLU N1, NMDA-R1, NR1, GluR 1 GluN2A GluN2B GluN2C GluN2D GRIN2A GRIN2B GRIN2C GRIN2D GLU N2A, NMDA-R2A, NR2A, GluR 1 GLU N2B, NMDA-R2B, NR2B, GluR 2 GLU N2C, NMDA-R2C, NR2C, GluR 3 GLU N2D, NMDA-R2D, NR2D, GluR 4 GluN3A GluN3B GRIN3A GRIN3B GLU N3A, NMDA-R3A, NMDAR-L, chi-1 GLU N3B, NMDA-R3B „Orfan”(GluD) GluD1 GluD2 GRID1 GRID2 GluR 1
TÁMOP /1/A Az acetilkolin nikotin receptora 5 alegység képezi a pórust: 2 , , , Nyitás: a 2 alegység eltávolodik Deszenzitizáció: nyitott konformációban a , , alegységet a Protein kináz A és C foszforilálja
TÁMOP /1/A Neurotranszmitterek NeurotranszmitterHatásReceptor altípusok Acetilkolin (Ach)+/-Nikotin, Muszkarin Norepinefrin (NE)+α1/2, β1/2/3 Dopamin+/-D1-D4 Szerotonin (5-HT)+/-5-HT1 A stb. Glutamát (Glu)+NMDA, AMPA GABA-GABA A, GABA B Enkefalinok-μ, κ, δ
TÁMOP /1/A Szinapszis két neuron között - neurotranszmiszió Preszinaptikus neuron (axon végződés) Posztszinaptikus neuron Neurotranszmitter molekula NT transzporter Szinaptikus vezikula Feszültség- függő nátrium csatorna GPCR (modulá ló) Ligand-függő ioncsatorna (direkt serkentés vagy gátlás) + +
TÁMOP /1/A Neurotranszmisszió IonokGTP Receptor G-fehérje aktiváció Effektor fehérje Intracelluláris messengerek G-fehérje alegységek vagy intracelluláris messengerek módosítják az ion csatornák működését Neurotranszmitter GTP Citoplazma Plazma membrán Neurotranszmitter Ion csatorna Citoplazma Plazma membrán
TÁMOP /1/A NeurotranszmitterekAcetilkolinAcetilkolin MonoaminokMonoaminok AminosavakAminosavak PurinokPurinok NeuropeptidekNeuropeptidek Oldékony gázok IndolaminokIndolaminok KatekolaminokKatekolaminok OpioidokOpioidok Nem-opioidokNem-opioidok Endorfinok Enkefalinok Dinorfinok NO CO Acetilkolin (motoneuronok) Szerotonin (memória, érzelem) m/i m/i Dopamin (motiváció, addikció) Norepinefrin/Noradrenalin (Szimpatikus idegr.) Epinefrin m m m Glutamát (Központi idegr.-ben leggyakoribb, serkentő) GABA (A központi idegr.-i szinapszisok 30%-40%-ában, gátló) Aszpartát Glicin (Cl - koncentrációtól függően serkentő vagy gátló) i m/i m/i i Adenozin Guanozin ATP Egyéb i/m m m Substance P Neuropeptid Y Egyéb m
TÁMOP /1/A Acetilkolin receptorok Nikotin Idegi 2 ( -toxin inszenzitív) Nikotin Idegi 3 ( -toxin inszenzitív) Nikotin Idegi 4 ( -toxin inszenzitív) Nikotin Idegi 5 ( -toxin inszenzitív) Nikotin Idegi 5 (nem-funkcionál alegységek nélkül) Nikotin Idegi 6 ( -toxin inszenzitív) Nikotin Idegi 7 ( -toxin szenzitív) Nikotin Idegi 8 ( -toxin szenzitív) Nikotin Idegi 9 Nikotin Idegi 2 Nikotin Idegi 3 Nikotin Idegi 4 Nikotin Idegi 5 Nicotin izom Fenilltrimetil-ammónium Elapid a-toxinsok d-Tubokurarin Nicktin Junkcionális [(a1) 2 bed] Nikotin Embrionális [( 1) 2 ] Nicotin ideg ( + ) Dimethylphenyl-piperazinuim, Cystine Trimethaphan Neuronal bungarotoxin Oxotremorin Propillbenzililkolin mustár Quinuklidinil benzilát Muszkarin m 5 -M 5 Muszkarin m 1 -M 1 Pirenzepin Muszkarin m 2 -M 2 Metoktramin Muszkarin m 3 -M 3 Hexahidro-siladifénidol Muszkarin m 4 -M 4 Himbakin Nikotin Nikotin d-Tubokurarin Muszkarin Muszkarin, Pilokarpin Atropin Kolinerg Acetilkolin
TÁMOP /1/A Acetilkolinészteráz (AchE): Az acetilkolin gyors eltávolítása a szinaptikus résből Acetilkolin bontása→ kolin+acetil Reverzibilis inhibitorok: terápiás felhasználás (miaszténia, glaukóma, Alzheimer-kór) Irreverzibilis inhibitorok: kémiai fegyverek és peszticidek pl. szerves foszfátok Ach AchE