「リガンド依存性イオンチャネル」の版間の差分
ビジュアルエディタで変換できなかった表を追加 |
FlatLanguage (会話 | 投稿記録) pipelink |
||
(9人の利用者による、間の24版が非表示) | |||
1行目: | 1行目: | ||
{{Infobox protein family|Symbol=Neur_chan_memb|Name=<!-- 神経伝達物質依存性イオンチャネル膜貫通領域 -->|image=LGIC.png|width=|caption=リガンド依存性イオンチャネル|Pfam=PF02932|InterPro=IPR006029|SMART=|PROSITE=PDOC00209|SCOP=1cek|TCDB=1.A.9|OPM family=14|OPM protein=2bg9}} |
{{Infobox protein family|Symbol=Neur_chan_memb|Name=<!-- 神経伝達物質依存性イオンチャネル膜貫通領域 -->|image=LGIC.png|width=|caption=リガンド依存性イオンチャネル|Pfam=PF02932|InterPro=IPR006029|SMART=|PROSITE=PDOC00209|SCOP=1cek|TCDB=1.A.9|OPM family=14|OPM protein=2bg9}} |
||
[[ファイル:Ion-Channel_Receptor.svg|サムネイル|{{ordered list|イオンチャネル結合型受容体|[[イオン]]|[[リガンド]] ([[アセチルコリン]]のような)}}リガンドが受容体に結合すると、受容体の[[イオンチャネル]]部分が開き、イオンが[[細胞膜]]を通過するようになる。]] |
[[ファイル:Ion-Channel_Receptor.svg|サムネイル|{{ordered list|イオンチャネル結合型受容体|[[イオン (化学)|イオン]]|[[リガンド]] ([[アセチルコリン]]のような)}}リガンドが受容体に結合すると、受容体の[[イオンチャネル]]部分が開き、イオンが[[細胞膜]]を通過するようになる。]] |
||
⚫ | '''リガンド依存性イオンチャネル''' (Ligand-gated ion channels; LIC、LGIC) は、一般的に'''イオンチャネル型受容体'''とも呼ばれ、神経伝達物質などの化学的メッセンジャー (すなわち[[リガンド]]) の結合に応答して、[[ナトリウム|Na<sup>+</sup>]]、[[カリウム|K<sup>+</sup>]]、[[カ |
||
[[File:Ligand-gated ion channel.webm|thumb|トランスミッター(Tr)の結合と膜電位(Vm)の変化を示すリガンド依存型イオンチャネル]] |
|||
⚫ | シナプス |
||
⚫ | '''リガンド依存性イオンチャネル''' (リガンドいぞんせいイオンチャンネル、''Ligand-gated ion channels; LIC''、'''LGIC''') は、一般的に'''イオンチャネル型受容体'''とも呼ばれ、神経伝達物質などの化学的メッセンジャー (すなわち[[リガンド]]) の結合に応答して、[[ナトリウム|Na<sup>+</sup>]]、[[カリウム|K<sup>+</sup>]]、[[カルシウム|Ca<sup>2+</sup>]]、[[塩素|Cl<sup>-</sup>]]などのイオンが膜を通過するように開く、[[膜貫通型タンパク質|膜貫通型]][[イオンチャネル]]タンパク質のグループである<ref>{{cite web|url=https://www.genenames.org/cgi-bin/genefamilies/set/161|title=Gene Family: Ligand gated ion channels|publisher=HUGO Gene Nomenclature Committee|accessdate=2020-08-02}}</ref><ref>{{DorlandsDict|two/000019817|ligand-gated channel}}</ref><ref name="Purves2">{{cite book|author=Purves, Dale, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, James O. McNamara, and Leonard E. White|title=Neuroscience. 4th ed.|publisher=Sinauer Associates|pages=156–7|year=2008|isbn=978-0-87893-697-7}}</ref>。 |
||
⚫ | これらの受容体タンパク質は、典型的には、少なくとも2つの異なるドメインから構成されている。イオン孔を含む膜貫通ドメインと、リガンド結合部位 ([[アロステリック効果|アロステリック]]結合部位) を含む細胞外ドメインである。このモジュール性により、タンパク質の構造を見つけるための「分割統治」アプローチが可能になった (各ドメインを別々に結晶化する)。[[シナプス]]に位置するこのような受容体の機能は、シナプス前に放出された神経伝達物質の化学信号を直接かつ非常に迅速にシナプス後の電気信号に変換することである。多くのLICは、アロステリック[[リガンド]]、チャネルブロッカー |
||
⚫ | {{仮リンク|シナプス後ニューロン|en|Presynaptic neuron|label=シナプス前神経細胞}}が興奮すると、小胞から{{仮リンク|シナプス間隙|en|Synaptic cleft}}に[[神経伝達物質]]が放出される。次に、神経伝達物質は{{仮リンク|シナプス後ニューロン|en|Postsynaptic neuron|label=シナプス後神経細胞}}にある受容体に結合する。これらの受容体がリガンド依存性イオンチャネルである場合、結果として生じるコンホメーション変化によりイオンチャネルが開き、細胞膜を横切るイオンの流れが生じる。これにより、興奮性の受容体反応では[[脱分極]]、抑制性の受容体反応では[[過分極 (生物学)|過分極]]が発生する。 |
||
⚫ | これらの受容体タンパク質は、典型的には、少なくとも2つの異なるドメインから構成されている。イオン孔を含む膜貫通ドメインと、リガンド結合部位 ([[アロステリック効果|アロステリック]]結合部位) を含む細胞外ドメインである。このモジュール性により、タンパク質の構造を見つけるための「分割統治」アプローチが可能になった (各ドメインを別々に結晶化する)。[[シナプス]]に位置するこのような受容体の機能は、シナプス前に放出された神経伝達物質の化学信号を直接かつ非常に迅速にシナプス後の電気信号に変換することである。多くのLICは、アロステリック[[リガンド]]、{{仮リンク|チャネルブロッカー|en|Channel blocker}}、[[イオン (化学)|イオン]]、または[[膜電位]]によってさらに調節される。LICは、進化的な関係を持たない3つのスーパーファミリーに分類される。{{仮リンク|Cysループ型受容体|en|Cys-loop receptor|label=}}、{{仮リンク|イオンチャネル型グルタミン酸受容体|en|Ionotropic glutamate receptor}}、[[P2X受容体|ATP依存性チャネル]]である。 |
||
== Cysループ型受容体 == |
== Cysループ型受容体 == |
||
[[ファイル:2bg9_opm.gif|右|サムネイル|372x372ピクセル| 閉鎖状態のニコチン性アセチルコリン受容体、予測される膜境界が示されている、PDB 2BG9 ]] |
[[ファイル:2bg9_opm.gif|右|サムネイル|372x372ピクセル| 閉鎖状態のニコチン性アセチルコリン受容体、予測される膜境界が示されている、PDB 2BG9 ]] |
||
Cysループ型受容体は、N末端の細胞外ドメインにある2つの[[システイン]]残基間のジスルフィド結合によって形成される特徴的なループにちなんで命名された。これらは通常、このジスルフィド結合を欠いている五量体リガンド依存性イオンチャネルの大規模なファミリーの一部であるため、暫定的な名称である「プロループ受容体」に由来する<ref name="pmid156420962">{{cite journal|year=2004|title=Identification of the prokaryotic ligand-gated ion channels and their implications for the mechanisms and origins of animal Cys-loop ion channels|journal=Genome Biology|volume=6|issue=1|pages=R4|doi=10.1186/gb-2004-6-1-r4|pmid=15642096|pmc=549065| |
Cysループ型受容体は、N末端の細胞外ドメインにある2つの[[システイン]]残基間のジスルフィド結合によって形成される特徴的なループにちなんで命名された。これらは通常、このジスルフィド結合を欠いている五量体リガンド依存性イオンチャネルの大規模なファミリーの一部であるため、暫定的な名称である「プロループ受容体」に由来する<ref name="pmid156420962">{{cite journal|year=2004|title=Identification of the prokaryotic ligand-gated ion channels and their implications for the mechanisms and origins of animal Cys-loop ion channels|journal=Genome Biology|volume=6|issue=1|pages=R4|doi=10.1186/gb-2004-6-1-r4|pmid=15642096|pmc=549065|authors=Tasneem A, Iyer LM, Jakobsson E, Aravind L}}</ref><ref name="pmid269869662">{{cite journal|year=2016|title=Evolution of Pentameric Ligand-Gated Ion Channels: Pro-Loop Receptors|journal=PLOS ONE|volume=11|issue=3|pages=e0151934|bibcode=2016PLoSO..1151934J|doi=10.1371/journal.pone.0151934|pmid=26986966|pmc=4795631|authors=Jaiteh M, Taly A, Hénin J}}</ref>。細胞外N末端リガンド結合ドメインの結合部位は、脊椎動物では(1)アセチルコリン(AcCh)、(2)セロトニン、(3)グリシン、(4)グルタミン酸、(5)γ-アミノ酪酸(GABA)の受容体特異性を有している。受容体は、それらが伝導するイオンの種類 (アニオン性またはカチオン性) によって細分化され、さらに内因性リガンドによって定義されるファミリーに分類される。それらは通常、五量体であり、各サブユニットは膜貫通ドメインを構成する4回膜貫通[[Αヘリックス|ヘリックス]]を含み、かつβシートサンドイッチ型の細胞外N末端リガンド結合ドメインを含む<ref name="pmid150239972">{{cite journal|date=May 2004|title=Structure and function of the glycine receptor and related nicotinicoid receptors|journal=The Journal of Biological Chemistry|volume=279|issue=19|pages=19383–6|doi=10.1074/jbc.R300035200|pmid=15023997|authors=Cascio M|doi-access=free}}</ref>。また、画像に示すように、細胞内ドメインを含むものもある。 |
||
原形のリガンド依存性イオンチャネルは[[ニコチン性アセチルコリン受容体]]である。これは、タンパク質のサブユニット (通常はααβγδ) の五量体で構成されており、[[アセチルコリン]]の2つの結合部位 (各αサブユニットの境界に1つ) がある。アセチルコリンが結合すると、受容体の構成が変化し (T2ヘリックスがねじれ、細孔をブロックするロイシン残基を、チャネル経路の外に移動させる)、細孔の収縮が約3オングストロームから8オングストロームに広がり、イオンが通過できる。この細孔により、Na<sup>+</sup>イオンが、 |
原形のリガンド依存性イオンチャネルは[[ニコチン性アセチルコリン受容体]]である。これは、タンパク質のサブユニット (通常はααβγδ) の五量体で構成されており、[[アセチルコリン]]の2つの結合部位 (各αサブユニットの境界に1つ) がある。アセチルコリンが結合すると、受容体の構成が変化し (T2ヘリックスがねじれ、細孔をブロックするロイシン残基を、チャネル経路の外に移動させる)、細孔の収縮が約3オングストロームから8オングストロームに広がり、イオンが通過できる。この細孔により、Na<sup>+</sup>イオンが、[[電気化学的勾配]]を下って細胞内に流入する。一度に十分な数のチャネルが開くと、Na<sup>+</sup>イオンによって運ばれた正電荷の内向きの流れが、シナプス後膜を十分に脱分極させて[[活動電位]]を引き起こす。 |
||
バクテリアのような単細胞生物は、活動電位の伝達をほとんど必要としないが、LICに対するバクテリアのホモログは同定されており、それにもかかわらず化学受容体として作用すると仮定されている<ref name="pmid156420963">{{cite journal|year=2004|title=Identification of the prokaryotic ligand-gated ion channels and their implications for the mechanisms and origins of animal Cys-loop ion channels|journal=Genome Biology|volume=6|issue=1|pages=R4|doi=10.1186/gb-2004-6-1-r4|pmid=15642096|pmc=549065| |
バクテリアのような単細胞生物は、活動電位の伝達をほとんど必要としないが、LICに対するバクテリアのホモログは同定されており、それにもかかわらず化学受容体として作用すると仮定されている<ref name="pmid156420963">{{cite journal|year=2004|title=Identification of the prokaryotic ligand-gated ion channels and their implications for the mechanisms and origins of animal Cys-loop ion channels|journal=Genome Biology|volume=6|issue=1|pages=R4|doi=10.1186/gb-2004-6-1-r4|pmid=15642096|pmc=549065|authors=Tasneem A, Iyer LM, Jakobsson E, Aravind L}}</ref>。この原核生物の nAChR 変異体は、それが同定された種「<u>G</u>loeobacter <u>L</u>igand-gated <u>I</u>on <u>C</u>hannel」にちなんで、{{仮リンク|GLIC受容体|en|GLIC|label=}}として知られている。 |
||
=== 構造 === |
=== 構造 === |
||
Cysループ型受容体には、αヘリックスと10個のβストランドを持つ大きな細胞外ドメイン (ECD) があり、よく保存された構造要素がある。ECDに続いて、4つの |
Cysループ型受容体には、αヘリックスと10個のβストランドを持つ大きな細胞外ドメイン (ECD) があり、よく保存された構造要素がある。ECDに続いて、4つの[[膜貫通セグメント]] (TMS) が細胞内および細胞外ループ構造によって接続されている<ref name=":02">{{cite journal|date=2016-01-01|title=The Intracellular Loop of the Glycine Receptor: It's not all about the Size|journal=Frontiers in Molecular Neuroscience|volume=9|pages=41|doi=10.3389/fnmol.2016.00041|pmid=27330534|pmc=4891346|authors=Langlhofer G, Villmann C}}</ref>。TMS 3-4ループを除いて、それらの長さはわずか7-14残基である。TMS 3-4ループは、細胞内ドメイン (ICD) の最大部分を形成しており、これらの相同受容体の間で最も可変的な領域を示している。ICDは、TMS 3-4ループと、イオンチャネル孔の前のTMS 1-2ループによって定義されている<ref name=":02" />。結晶化により、このファミリーの一部のメンバーの構造が明らかにされているが、結晶化を可能にするために、細胞内ループは通常、原核生物のcysループ型受容体に存在する短いリンカーで置換されているため、その構造は不明である。しかしながら、この細胞内ループは脱感作、薬理学的物質によるチャネル生理機能の調節、および[[翻訳後修飾]]で機能しているようである。また、細胞内ループの中には輸送に重要なモチーフが存在し、ICDは抑制性[[シナプス]]形成を可能にする足場タンパク質と相互作用する<ref name=":02" />。 |
||
=== カチオン性cysループ型受容体 === |
=== カチオン性cysループ型受容体 === |
||
28行目: | 31行目: | ||
! Previous names |
! Previous names |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | [[ |
| align="center" | [[セロトニン受容体|Serotonin]]<br />(5-HT) |
||
| align="center" | [[5-HT3 receptor|5-HT<sub>3</sub>]] |
| align="center" | [[:en:5-HT3 receptor|5-HT<sub>3</sub>]] |
||
| align="center" | [[HTR3A|5-HT3A]]<br />[[HTR3B|5-HT3B]]<br />[[HTR3C|5-HT3C]]<br />[[HTR3D|5-HT3D]]<br />[[HTR3E|5-HT3E]] |
| align="center" | [[:en:HTR3A|5-HT3A]]<br />[[:en:HTR3B|5-HT3B]]<br />[[:en:HTR3C|5-HT3C]]<br />[[:en:HTR3D|5-HT3D]]<br />[[:en:HTR3E|5-HT3E]] |
||
| align="center" | {{Gene|HTR3A}}<br />{{Gene|HTR3B}}<br />{{Gene|HTR3C}}<br />{{Gene|HTR3D}}<br />{{Gene|HTR3E}} |
| align="center" | {{Gene|HTR3A}}<br />{{Gene|HTR3B}}<br />{{Gene|HTR3C}}<br />{{Gene|HTR3D}}<br />{{Gene|HTR3E}} |
||
| align="center" | 5-HT<sub>3A</sub><br />5-HT<sub>3B</sub><br />5-HT<sub>3C</sub><br />5-HT<sub>3D</sub><br />5-HT<sub>3E</sub> |
| align="center" | 5-HT<sub>3A</sub><br />5-HT<sub>3B</sub><br />5-HT<sub>3C</sub><br />5-HT<sub>3D</sub><br />5-HT<sub>3E</sub> |
||
|- |
|- |
||
| rowspan = "5" align="center" | [[Nicotinic acetylcholine receptor|Nicotinic acetylcholine]]<br />(nAChR) |
| rowspan = "5" align="center" | [[:en:Nicotinic acetylcholine receptor|Nicotinic acetylcholine]]<br />(nAChR) |
||
| align="center" | alpha |
| align="center" | alpha |
||
| align="center" | [[CHRNA1|α1]]<br />[[CHRNA2|α2]]<br />[[CHRNA3|α3]]<br />[[CHRNA4|α4]]<br />[[CHRNA5|α5]]<br />[[CHRNA6|α6]]<br />[[CHRNA7|α7]]<br />[[CHRNA9|α9]]<br />[[CHRNA10|α10]] |
| align="center" | [[:en:CHRNA1|α1]]<br />[[:en:CHRNA2|α2]]<br />[[:en:CHRNA3|α3]]<br />[[:en:CHRNA4|α4]]<br />[[:en:CHRNA5|α5]]<br />[[:en:CHRNA6|α6]]<br />[[:en:CHRNA7|α7]]<br />[[:en:CHRNA9|α9]]<br />[[:en:CHRNA10|α10]] |
||
| align="center" | {{Gene|CHRNA1}}<br />{{Gene|CHRNA2}}<br />{{Gene|CHRNA3}}<br />{{Gene|CHRNA4}}<br />{{Gene|CHRNA5}}<br />{{Gene|CHRNA6}}<br />{{Gene|CHRNA7}}<br />{{Gene|CHRNA9}}<br />{{Gene|CHRNA10}} |
| align="center" | {{Gene|CHRNA1}}<br />{{Gene|CHRNA2}}<br />{{Gene|CHRNA3}}<br />{{Gene|CHRNA4}}<br />{{Gene|CHRNA5}}<br />{{Gene|CHRNA6}}<br />{{Gene|CHRNA7}}<br />{{Gene|CHRNA9}}<br />{{Gene|CHRNA10}} |
||
| align="center" |ACHRA, ACHRD, CHRNA, CMS2A, FCCMS, SCCMS<br /> <br/> <br/> <br/> <br/> <br/> <br/> <br/> |
| align="center" |ACHRA, ACHRD, CHRNA, CMS2A, FCCMS, SCCMS<br /> <br/> <br/> <br/> <br/> <br/> <br/> <br/> |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | beta |
| align="center" | beta |
||
| align="center" | [[CHRNB1|β1]]<br />[[CHRNB2|β2]]<br />[[CHRNB3|β3]]<br />[[CHRNB4|β4]] |
| align="center" | [[:en:CHRNB1|β1]]<br />[[:en:CHRNB2|β2]]<br />[[:en:CHRNB3|β3]]<br />[[:en:CHRNB4|β4]] |
||
| align="center" | {{Gene|CHRNB1}}<br />{{Gene|CHRNB2}}<br />{{Gene|CHRNB3}}<br />{{Gene|CHRNB4}} |
| align="center" | {{Gene|CHRNB1}}<br />{{Gene|CHRNB2}}<br />{{Gene|CHRNB3}}<br />{{Gene|CHRNB4}} |
||
| align="center" |CMS2A, SCCMS, ACHRB, CHRNB, CMS1D<br />EFNL3, nAChRB2<br /> <br/> |
| align="center" |CMS2A, SCCMS, ACHRB, CHRNB, CMS1D<br />EFNL3, nAChRB2<br /> <br/> |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | gamma |
| align="center" | gamma |
||
| align="center" | [[CHRNG|γ]] |
| align="center" | [[:en:CHRNG|γ]] |
||
| align="center" | {{Gene|CHRNG}} |
| align="center" | {{Gene|CHRNG}} |
||
| align="center" |ACHRG |
| align="center" |ACHRG |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | delta |
| align="center" | delta |
||
| align="center" | [[CHRND|δ]] |
| align="center" | [[:en:CHRND|δ]] |
||
| align="center" | {{Gene|CHRND}} |
| align="center" | {{Gene|CHRND}} |
||
| align="center" |ACHRD, CMS2A, FCCMS, SCCMS |
| align="center" |ACHRD, CMS2A, FCCMS, SCCMS |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | epsilon |
| align="center" | epsilon |
||
| align="center" | [[CHRNE|ε]] |
| align="center" | [[:en:CHRNE|ε]] |
||
| align="center" | {{Gene|CHRNE}} |
| align="center" | {{Gene|CHRNE}} |
||
| align="center" |ACHRE, CMS1D, CMS1E, CMS2A, FCCMS, SCCMS |
| align="center" |ACHRE, CMS1D, CMS1E, CMS2A, FCCMS, SCCMS |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | [[Zinc-activated ion channel]] <br />(ZAC) |
| align="center" | [[:en:Zinc-activated ion channel|Zinc-activated ion channel]] <br />(ZAC) |
||
| align="center" | |
| align="center" | |
||
| align="center" | ZAC |
| align="center" | ZAC |
||
72行目: | 75行目: | ||
! Type |
! Type |
||
! Class |
! Class |
||
! IUPHAR-recommended <br/> protein name<ref name="IUPHAR">{{cite journal | |
! IUPHAR-recommended <br/> protein name<ref name="IUPHAR">{{cite journal | authors = Collingridge GL, Olsen RW, Peters J, Spedding M | title = A nomenclature for ligand-gated ion channels | journal = Neuropharmacology | volume = 56 | issue = 1 | pages = 2–5 | date = January 2009 | pmid = 18655795 | pmc = 2847504 | doi = 10.1016/j.neuropharm.2008.06.063 }}</ref> |
||
! Gene |
! Gene |
||
! Previous names |
! Previous names |
||
|- |
|- |
||
| rowspan = "8" align="center" | [[GABAA |
| rowspan = "8" align="center" | [[GABAA受容体|GABA]]<sub>A</sub> |
||
| align="center" | alpha |
| align="center" | alpha |
||
| align="center" | [[GABRA1|α1]]<br />[[GABRA2|α2]]<br />[[GABRA3|α3]]<br />[[GABRA4|α4]]<br />[[GABRA5|α5]]<br />[[GABRA6|α6]] |
| align="center" | [[:en:GABRA1|α1]]<br />[[:en:GABRA2|α2]]<br />[[:en:GABRA3|α3]]<br />[[:en:GABRA4|α4]]<br />[[:en:GABRA5|α5]]<br />[[:en:GABRA6|α6]] |
||
| {{Gene|GABRA1}}<br />{{Gene|GABRA2}}<br />{{Gene|GABRA3}}<br />{{Gene|GABRA4}}<br />{{Gene|GABRA5}}<br />{{Gene|GABRA6}} |
| {{Gene|GABRA1}}<br />{{Gene|GABRA2}}<br />{{Gene|GABRA3}}<br />{{Gene|GABRA4}}<br />{{Gene|GABRA5}}<br />{{Gene|GABRA6}} |
||
| align="center" | EJM, ECA4<br /> |
| align="center" | EJM, ECA4<br /> |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | beta |
| align="center" | beta |
||
| align="center" | [[GABRB1|β1]]<br />[[GABRB2|β2]]<br />[[GABRB3|β3]] |
| align="center" | [[:en:GABRB1|β1]]<br />[[:en:GABRB2|β2]]<br />[[:en:GABRB3|β3]] |
||
| align="center" | {{Gene|GABRB1}}<br />{{Gene|GABRB2}}<br />{{Gene|GABRB3}} |
| align="center" | {{Gene|GABRB1}}<br />{{Gene|GABRB2}}<br />{{Gene|GABRB3}} |
||
| align="center" | <br /> <br /> ECA5 |
| align="center" | <br /> <br /> ECA5 |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | gamma |
| align="center" | gamma |
||
| align="center" | [[GABRG1|γ1]]<br />[[GABRG2|γ2]]<br />[[GABRG3|γ3]]<br /> |
| align="center" | [[:en:GABRG1|γ1]]<br />[[:en:GABRG2|γ2]]<br />[[:en:GABRG3|γ3]]<br /> |
||
| align="center" | {{Gene|GABRG1}}<br />{{Gene|GABRG2}}<br />{{Gene|GABRG3}} |
| align="center" | {{Gene|GABRG1}}<br />{{Gene|GABRG2}}<br />{{Gene|GABRG3}} |
||
| align="center" | CAE2, ECA2, GEFSP3 |
| align="center" | CAE2, ECA2, GEFSP3 |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | delta |
| align="center" | delta |
||
| align="center" | [[GABRD|δ]] |
| align="center" | [[:en:GABRD|δ]] |
||
| align="center" | {{Gene|GABRD}} |
| align="center" | {{Gene|GABRD}} |
||
| align="center" | |
| align="center" | |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | epsilon |
| align="center" | epsilon |
||
| align="center" | [[GABRE|ε]] |
| align="center" | [[:en:GABRE|ε]] |
||
| align="center" | {{Gene|GABRE}} |
| align="center" | {{Gene|GABRE}} |
||
| align="center" | |
| align="center" | |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | pi |
| align="center" | pi |
||
| align="center" | [[GABRP|π]] |
| align="center" | [[:en:GABRP|π]] |
||
| align="center" | {{Gene|GABRP}} |
| align="center" | {{Gene|GABRP}} |
||
| align="center" | |
| align="center" | |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | theta |
| align="center" | theta |
||
| align="center" | [[GABRQ|θ]] |
| align="center" | [[:en:GABRQ|θ]] |
||
| align="center" | {{Gene|GABRQ}} |
| align="center" | {{Gene|GABRQ}} |
||
| align="center" | |
| align="center" | |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | rho |
| align="center" | rho |
||
| align="center" | [[GABRR1|ρ1]]<br />[[GABRR2|ρ2]]<br />[[GABRR3|ρ3]] |
| align="center" | [[:en:GABRR1|ρ1]]<br />[[:en:GABRR2|ρ2]]<br />[[:en:GABRR3|ρ3]] |
||
| align="center" | {{Gene|GABRR1}}<br />{{Gene|GABRR2}}<br />{{Gene|GABRR3}} |
| align="center" | {{Gene|GABRR1}}<br />{{Gene|GABRR2}}<br />{{Gene|GABRR3}} |
||
| align="center" |GABA<sub>C</sub><ref name="pmid18790874">{{cite journal | |
| align="center" |GABA<sub>C</sub><ref name="pmid18790874">{{cite journal | authors = Olsen RW, Sieghart W | title = International Union of Pharmacology. LXX. Subtypes of gamma-aminobutyric acid(A) receptors: classification on the basis of subunit composition, pharmacology, and function. Update | journal = Pharmacological Reviews | volume = 60 | issue = 3 | pages = 243–60 | date = September 2008 | pmid = 18790874 | pmc = 2847512 | doi = 10.1124/pr.108.00505 }}</ref> |
||
|- |
|- |
||
| rowspan = "2" align="center" | [[Glycine receptor|Glycine]]<br />(GlyR) |
| rowspan = "2" align="center" | [[:en:Glycine receptor|Glycine]]<br />(GlyR) |
||
| align="center" | alpha |
| align="center" | alpha |
||
| align="center" | [[GLRA1|α1]]<br />[[GLRA2|α2]]<br />[[GLRA3|α3]]<br />[[GLRA4|α4]] |
| align="center" | [[:en:GLRA1|α1]]<br />[[:en:GLRA2|α2]]<br />[[:en:GLRA3|α3]]<br />[[:en:GLRA4|α4]] |
||
| align="center" | {{Gene|GLRA1}}<br />{{Gene|GLRA2}}<br />{{Gene|GLRA3}}<br />{{Gene|GLRA4}} |
| align="center" | {{Gene|GLRA1}}<br />{{Gene|GLRA2}}<br />{{Gene|GLRA3}}<br />{{Gene|GLRA4}} |
||
| align="center" |STHE <br /> <br /> |
| align="center" |STHE <br /> <br /> |
||
140行目: | 143行目: | ||
! Previous names |
! Previous names |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | [[AMPA |
| align="center" | [[AMPA型グルタミン酸受容体|AMPA]] |
||
| align="center" | GluA |
| align="center" | GluA |
||
| align="center" | [[GRIA1|GluA1]]<br />[[GRIA2|GluA2]]<br />[[GRIA3|GluA3]]<br />[[GRIA4|GluA4]] |
| align="center" | [[:en:GRIA1|GluA1]]<br />[[:en:GRIA2|GluA2]]<br />[[:en:GRIA3|GluA3]]<br />[[:en:GRIA4|GluA4]] |
||
| align="center" | {{Gene|GRIA1}}<br />{{Gene|GRIA2}}<br />{{Gene|GRIA3}}<br />{{Gene|GRIA4}} |
| align="center" | {{Gene|GRIA1}}<br />{{Gene|GRIA2}}<br />{{Gene|GRIA3}}<br />{{Gene|GRIA4}} |
||
| align="center" | GLU<sub>A1</sub>, GluR1, GluRA, GluR-A, GluR-K1, HBGR1<br />GLU<sub>A2</sub>, GluR2, GluRB, GluR-B, GluR-K2, HBGR2<br />GLU<sub>A3</sub>, GluR3, GluRC, GluR-C, GluR-K3<br />GLU<sub>A4</sub>, GluR4, GluRD, GluR-D |
| align="center" | GLU<sub>A1</sub>, GluR1, GluRA, GluR-A, GluR-K1, HBGR1<br />GLU<sub>A2</sub>, GluR2, GluRB, GluR-B, GluR-K2, HBGR2<br />GLU<sub>A3</sub>, GluR3, GluRC, GluR-C, GluR-K3<br />GLU<sub>A4</sub>, GluR4, GluRD, GluR-D |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | [[Kainate receptor|Kainate]] |
| align="center" | [[:en:Kainate receptor|Kainate]] |
||
| align="center" | GluK |
| align="center" | GluK |
||
| align="center" | [[GRIK1|GluK1]]<br />[[GRIK2|GluK2]]<br />[[GRIK3|GluK3]]<br />[[GRIK4|GluK4]]<br />[[GRIK5|GluK5]] |
| align="center" | [[:en:GRIK1|GluK1]]<br />[[:en:GRIK2|GluK2]]<br />[[:en:GRIK3|GluK3]]<br />[[:en:GRIK4|GluK4]]<br />[[:en:GRIK5|GluK5]] |
||
| align="center" | {{Gene|GRIK1}}<br />{{Gene|GRIK2}}<br />{{Gene|GRIK3}}<br />{{Gene|GRIK4}}<br />{{Gene|GRIK5}} |
| align="center" | {{Gene|GRIK1}}<br />{{Gene|GRIK2}}<br />{{Gene|GRIK3}}<br />{{Gene|GRIK4}}<br />{{Gene|GRIK5}} |
||
| align="center" | GLU<sub>K5</sub>, GluR5, GluR-5, EAA3<br />GLU<sub>K6</sub>, GluR6, GluR-6, EAA4<br />GLU<sub>K7</sub>, GluR7, GluR-7, EAA5<br />GLU<sub>K1</sub>, KA1, KA-1, EAA1<br />GLU<sub>K2</sub>, KA2, KA-2, EAA2 |
| align="center" | GLU<sub>K5</sub>, GluR5, GluR-5, EAA3<br />GLU<sub>K6</sub>, GluR6, GluR-6, EAA4<br />GLU<sub>K7</sub>, GluR7, GluR-7, EAA5<br />GLU<sub>K1</sub>, KA1, KA-1, EAA1<br />GLU<sub>K2</sub>, KA2, KA-2, EAA2 |
||
|- |
|- |
||
| rowspan = "3" align="center" | [[NMDA |
| rowspan = "3" align="center" | [[NMDA型グルタミン酸受容体|NMDA]] |
||
| rowspan = "3" align="center" | GluN |
| rowspan = "3" align="center" | GluN |
||
| align="center" | [[GRIN1|GluN1]]<br />[[GRINL1A|NRL1A]]<br />[[GRINL1B|NRL1B]] |
| align="center" | [[:en:GRIN1|GluN1]]<br />[[:en:GRINL1A|NRL1A]]<br />[[:en:GRINL1B|NRL1B]] |
||
| align="center" | {{Gene|GRIN1}}<br />{{Gene|GRINL1A}}<br />{{Gene|GRINL1B}} |
| align="center" | {{Gene|GRIN1}}<br />{{Gene|GRINL1A}}<br />{{Gene|GRINL1B}} |
||
| align="center" | GLU<sub>N1</sub>, NMDA-R1, NR1, GluRξ1<br /><br /><br /> |
| align="center" | GLU<sub>N1</sub>, NMDA-R1, NR1, GluRξ1<br /><br /><br /> |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | [[GRIN2A|GluN2A]]<br />[[GRIN2B|GluN2B]]<br />[[GRIN2C|GluN2C]]<br />[[GRIN2D|GluN2D]] |
| align="center" | [[:en:GRIN2A|GluN2A]]<br />[[:en:GRIN2B|GluN2B]]<br />[[:en:GRIN2C|GluN2C]]<br />[[:en:GRIN2D|GluN2D]] |
||
| align="center" | {{Gene|GRIN2A}}<br />{{Gene|GRIN2B}}<br />{{Gene|GRIN2C}}<br />{{Gene|GRIN2D}} |
| align="center" | {{Gene|GRIN2A}}<br />{{Gene|GRIN2B}}<br />{{Gene|GRIN2C}}<br />{{Gene|GRIN2D}} |
||
| align="center" | GLU<sub>N2A</sub>, NMDA-R2A, NR2A, GluRε1<br />GLU<sub>N2B</sub>, NMDA-R2B, NR2B, hNR3, GluRε2<br />GLU<sub>N2C</sub>, NMDA-R2C, NR2C, GluRε3<br />GLU<sub>N2D</sub>, NMDA-R2D, NR2D, GluRε4 |
| align="center" | GLU<sub>N2A</sub>, NMDA-R2A, NR2A, GluRε1<br />GLU<sub>N2B</sub>, NMDA-R2B, NR2B, hNR3, GluRε2<br />GLU<sub>N2C</sub>, NMDA-R2C, NR2C, GluRε3<br />GLU<sub>N2D</sub>, NMDA-R2D, NR2D, GluRε4 |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | [[GRIN3A|GluN3A]]<br />[[GRIN3B|GluN3B]] |
| align="center" | [[:en:GRIN3A|GluN3A]]<br />[[:en:GRIN3B|GluN3B]] |
||
| align="center" | {{Gene|GRIN3A}}<br />{{Gene|GRIN3B}} |
| align="center" | {{Gene|GRIN3A}}<br />{{Gene|GRIN3B}} |
||
| align="center" | GLU<sub>N3A</sub>, NMDA-R3A, NMDAR-L, chi-1<br /> GLU<sub>3B</sub>, NMDA-R3B |
| align="center" | GLU<sub>N3A</sub>, NMDA-R3A, NMDAR-L, chi-1<br /> GLU<sub>3B</sub>, NMDA-R3B |
||
168行目: | 171行目: | ||
| rowspan = "2" align="center" | ‘Orphan’ |
| rowspan = "2" align="center" | ‘Orphan’ |
||
| rowspan = "2" align="center" | (GluD) |
| rowspan = "2" align="center" | (GluD) |
||
| align="center" | [[GRID1|GluD1]]<br />[[GRID2|GluD2]] |
| align="center" | [[:en:GRID1|GluD1]]<br />[[:en:GRID2|GluD2]] |
||
| align="center" | {{Gene|GRID1}}<br />{{Gene|GRID2}} |
| align="center" | {{Gene|GRID1}}<br />{{Gene|GRID2}} |
||
| align="center" | GluRδ1<br />GluRδ2<br /> |
| align="center" | GluRδ1<br />GluRδ2<br /> |
||
175行目: | 178行目: | ||
=== AMPA受容体 === |
=== AMPA受容体 === |
||
[[ファイル:AMPA_receptor.png|右|サムネイル|400x400ピクセル| アミノ末端、リガンド結合、膜貫通ドメインを示すグルタミン酸拮抗薬に結合したAMPA受容体。PDB 3KG2 ]] |
[[ファイル:AMPA_receptor.png|右|サムネイル|400x400ピクセル| アミノ末端、リガンド結合、膜貫通ドメインを示すグルタミン酸拮抗薬に結合したAMPA受容体。PDB 3KG2 ]] |
||
'''α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸受容体''' ('''[[AMPA受容体]]'''、または'''キスカル酸型受容体'''としても知られている) は、[[中枢神経系]] (CNS) での高速[[シナプス]]伝達を媒介する[[グルタミン酸]]の非[[NMDA]]型[[イオンチャネル]]型 [[細胞表面受容体|膜貫通受容体]]である。その名前は、人工グルタミン酸アナログ[[AMPA]]によって活性化される能力に由来している。この受容体は、天然に存在するアゴニストである[[キスカル酸]]にちなんでワトキンスらによって「キスカル酸型受容体」と最初に命名され、その後、コペンハーゲンのデンマーク王立薬科大学のTage Honoreらによって開発された選択的アゴニストにちなんで「AMPA受容体」という標識が付与された<ref>{{cite journal|date=January 1982|title=The binding of [3H]AMPA, a structural analogue of glutamic acid, to rat brain membranes|journal=Journal of Neurochemistry|volume=38|issue=1|pages=173–8|doi=10.1111/j.1471-4159.1982.tb10868.x|pmid=6125564| |
'''α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸受容体''' ('''[[AMPA受容体]]'''、または'''キスカル酸型受容体'''としても知られている) は、[[中枢神経系]] (CNS) での高速[[シナプス]]伝達を媒介する[[グルタミン酸]]の非[[NMDA]]型[[イオンチャネル]]型 [[細胞表面受容体|膜貫通受容体]]である。その名前は、人工グルタミン酸アナログ[[AMPA]]によって活性化される能力に由来している。この受容体は、天然に存在するアゴニストである[[キスカル酸]]にちなんでワトキンスらによって「キスカル酸型受容体」と最初に命名され、その後、コペンハーゲンのデンマーク王立薬科大学のTage Honoreらによって開発された選択的アゴニストにちなんで「AMPA受容体」という標識が付与された<ref>{{cite journal|date=January 1982|title=The binding of [3H]AMPA, a structural analogue of glutamic acid, to rat brain membranes|journal=Journal of Neurochemistry|volume=38|issue=1|pages=173–8|doi=10.1111/j.1471-4159.1982.tb10868.x|pmid=6125564|authors=Honoré T, Lauridsen J, Krogsgaard-Larsen P}}</ref>。AMPARは[[脳]]の多くの部分に見られ、[[神経系]]で最もよく見られる受容体である。AMPA受容体[[GluA2]] (GluR2) 四量体は、最初に[[結晶化]]されたグルタミン酸受容体イオンチャネルである。 |
||
[[ファイル:RegulationOfAMPARTrafficking.jpg|サムネイル| AMPA受容体の輸送<!-- AMPA receptor trafficking --> ]] |
[[ファイル:RegulationOfAMPARTrafficking.jpg|サムネイル| AMPA受容体の輸送<!-- AMPA receptor trafficking --> ]] |
||
'''''リガンド:''''' |
'''''リガンド:''''' |
||
* [[アゴニスト]] : グルタミン酸, [[AMPA]] , 5‐フルオロウィラルジイン , [[ドウモイ酸]] , [[キスカル酸]]など |
* [[アゴニスト|作動薬]] : グルタミン酸, [[AMPA]] , 5‐フルオロウィラルジイン , [[ドウモイ酸]] , [[キスカル酸]]など |
||
* [[アンタゴニスト]] : [[CNQX]] , [[キヌレン酸]] , [[NBQX]] , [[ペランパネル]] , [[ピラセタム]]など |
* [[アンタゴニスト|拮抗薬]] : [[CNQX]] , [[キヌレン酸]] , [[NBQX]] , [[ペランパネル]] , [[ピラセタム]]など |
||
* |
* 陽性[[アロステリック調節因子|アロステリック修飾薬]]: [[アニラセタム]] , シクロチアジド , CX-516 , CX-614など |
||
* |
* 陰性アロステリック修飾薬 : [[エタノール]] , [[ペランパネル]] , タランパネル , GYKI-52,466など |
||
=== NMDA受容体 === |
=== NMDA受容体 === |
||
[[ファイル:Activated_NMDAR.svg|サムネイル| 活性化されたNMDARの模式図 ]] |
[[ファイル:Activated_NMDAR.svg|サムネイル| 活性化されたNMDARの模式図 ]] |
||
N-メチル-D-アスパラギン酸受容体 ([[NMDA受容体]]) は、{{仮リンク|イオンチャネル型グルタミン酸受容体|en|Ionotropic glutamate receptor|label=}}の一種であり、[[グルタミン酸]]とコアゴニスト (すなわち[[セリン|D-セリン]]または[[グリシン]]のいずれか) の同時結合によって{{仮リンク|ゲート開閉|en|Gating (electrophysiology)|label=}}されたリガンド依存性イオンチャネルである<ref name="NHM-NMDA2">{{cite book| |
N-メチル-D-アスパラギン酸受容体 ([[NMDA受容体]]) は、{{仮リンク|イオンチャネル型グルタミン酸受容体|en|Ionotropic glutamate receptor|label=}}の一種であり、[[グルタミン酸]]とコアゴニスト (すなわち[[セリン|D-セリン]]または[[グリシン]]のいずれか) の同時結合によって{{仮リンク|ゲート開閉|en|Gating (electrophysiology)|label=}}されたリガンド依存性イオンチャネルである<ref name="NHM-NMDA2">{{cite book|author=Malenka RC, Nestler EJ, Hyman SE|veditors=Sydor A, Brown RY|title=Molecular Neuropharmacology: A Foundation for Clinical Neuroscience|year=2009|publisher=McGraw-Hill Medical|location=New York, USA|isbn=9780071481274|pages=124–125|edition=2nd|chapter=Chapter 5: Excitatory and Inhibitory Amino Acids|quote=At membrane potentials more negative than approximately −50 mV, the Mg<sup>2+</sup> in the extracellular fluid of the brain virtually abolishes ion flux through NMDA receptor channels, even in the presence of glutamate. ... The NMDA receptor is unique among all neurotransmitter receptors in that its activation requires the simultaneous binding of two different agonists. In addition to the binding of glutamate at the conventional agonist-binding site, the binding of glycine appears to be required for receptor activation. Because neither of these agonists alone can open this ion channel, glutamate and glycine are referred to as coagonists of the NMDA receptor. The physiologic significance of the glycine binding site is unclear because the normal extracellular concentration of glycine is believed to be saturating. However, recent evidence suggests that D-serine may be the endogenous agonist for this site.}}</ref>。研究では、NMDA受容体が[[シナプス可塑性]]と記憶の調節に関与していることが示されている<ref>{{cite journal|date=July 2009|title=Memory and the NMDA receptors|journal=The New England Journal of Medicine|volume=361|issue=3|pages=302–3|doi=10.1056/NEJMcibr0902052|pmid=19605837|pmc=3703758|authors=Li F, Tsien JZ}}</ref><ref>{{cite journal|date=March 2007|title=Maintenance of superior learning and memory function in NR2B transgenic mice during ageing|journal=The European Journal of Neuroscience|volume=25|issue=6|pages=1815–22|doi=10.1111/j.1460-9568.2007.05431.x|pmid=17432968|authors=Cao X, Cui Z, Feng R, Tang YP, Qin Z, Mei B, Tsien JZ}}</ref>。 |
||
「NMDA受容体」という名前は、リガンド[[N-メチル-D-アスパラギン酸]] (NMDA) に由来しており、これらの受容体で[[アゴニスト|選択的]][[アゴニスト]]として作用する。NMDA受容体が2つのコアゴニストの結合によって活性化されると、[[カチオン]]チャネルが開き、細胞内にNa<sup>+</sup>とCa<sup>2+</sup>が流入し、細胞の[[膜電位]]が上昇する。このように、NMDA受容体は興奮性受容体である。[[静止膜電位]]では、Mg<sup>2+</sup>やZn<sup>2+</sup>が受容体の細胞外[[結合部位]]に結合することで、NMDA受容体チャネルを通過するイオン流が遮断される。しかし、ニューロンが脱分極したとき、例えば、共局在化したシナプス後[[AMPA受容体]]の強い活性化によって、Mg<sup>2+</sup>による電位依存性ブロックが部分的に緩和され、活性化されたNMDA受容体を介したイオンの流入が可能になる。結果として生じるCa<sup>2+</sup>の流入は、さまざまな細胞内シグナル伝達カスケードを誘発し、最終的にはさまざまなキナーゼやホスファターゼの活性化を通じて神経細胞の機能を変化させる<ref>{{cite journal|date=March 1999|title=The glutamate receptor ion channels|journal=Pharmacological Reviews|volume=51|issue=1|pages=7–61|pmid=10049997| |
「NMDA受容体」という名前は、リガンド[[N-メチル-D-アスパラギン酸]] (NMDA) に由来しており、これらの受容体で[[アゴニスト|選択的]][[アゴニスト]]として作用する。NMDA受容体が2つのコアゴニストの結合によって活性化されると、[[カチオン]]チャネルが開き、細胞内にNa<sup>+</sup>とCa<sup>2+</sup>が流入し、細胞の[[膜電位]]が上昇する。このように、NMDA受容体は興奮性受容体である。[[静止膜電位]]では、Mg<sup>2+</sup>やZn<sup>2+</sup>が受容体の細胞外[[結合部位]]に結合することで、NMDA受容体チャネルを通過するイオン流が遮断される。しかし、ニューロンが脱分極したとき、例えば、共局在化したシナプス後[[AMPA受容体]]の強い活性化によって、Mg<sup>2+</sup>による電位依存性ブロックが部分的に緩和され、活性化されたNMDA受容体を介したイオンの流入が可能になる。結果として生じるCa<sup>2+</sup>の流入は、さまざまな細胞内シグナル伝達カスケードを誘発し、最終的にはさまざまなキナーゼやホスファターゼの活性化を通じて神経細胞の機能を変化させる<ref>{{cite journal|date=March 1999|title=The glutamate receptor ion channels|journal=Pharmacological Reviews|volume=51|issue=1|pages=7–61|pmid=10049997|authors=Dingledine R, Borges K, Bowie D, Traynelis SF}}</ref>。 |
||
'''''リガンド:''''' |
'''''リガンド:''''' |
||
* 主要な |
* 主要な[[内因性 (生物学)|内因性]] [[アゴニスト|共作動薬]] : [[グルタミン酸]]および[[セリン|D-セリン]]または[[グリシン]] |
||
* 他の[[アゴニスト]] : アミノシクロプロパンカルボン酸{{Enlink|Aminocyclopropanecarboxylic acid|英語版}} , [[サイクロセリン|D-シクロセリン]] , L-アスパラギン酸 , [[キノリン酸|キノリネート]]など |
* 他の[[アゴニスト|作動薬]] : アミノシクロプロパンカルボン酸{{Enlink|Aminocyclopropanecarboxylic acid|英語版}} , [[サイクロセリン|D-シクロセリン]] , L-アスパラギン酸 , [[キノリン酸|キノリネート]]など |
||
* 部分 |
* [[部分作動薬 ]]: [[N-メチル-D-アスパラギン酸]] ([[N-メチル-D-アスパラギン酸|NMDA]]) , NRX-1074{{Enlink|NRX-1074|英語版}} , 3,5-ジブロモ-L-フェニルアラニン<ref>{{Cite journal|date=May 2005|title=Differential modulation of glutamatergic transmission by 3,5-dibromo-L-phenylalanine|journal=Molecular Pharmacology|volume=67|issue=5|pages=1648–54|DOI=10.1124/mol.104.005983|PMID=15687225}}</ref>など |
||
* [[ |
* [[アンタゴニスト|拮抗薬]] : [[ケタミン]] , [[フェンサイクリジン|PCP]] , {{仮リンク|デキストロプロポキシフェン|en|Dextropropoxyphene|label=}} , {{仮リンク|ケトベミドン|en|Ketobemidone|label=}} , [[トラマドール]] , [[キヌレン酸]] (内因性)など |
||
== GABA受容体 == |
== GABA受容体 == |
||
202行目: | 205行目: | ||
=== GABA<sub>A</sub>受容体 === |
=== GABA<sub>A</sub>受容体 === |
||
[[ファイル:GABAA_receptor_schematic.png|サムネイル| GABA<sub>A</sub>受容体の模式図 ]] |
[[ファイル:GABAA_receptor_schematic.png|サムネイル| GABA<sub>A</sub>受容体の模式図 ]] |
||
[[GABAA受容体|GABA<sub>A</sub>受容体]]は、リガンド依存性イオンチャネルである。これらの受容体の内因性リガンドであるGABA ([[γ-アミノ酪酸]]) は、[[中枢神経系]]における主要な抑制性神経伝達物質である。活性化されると、神経細胞へのCl<sup>-</sup>の流れを仲介し、神経細胞を過分極化する。GABA<sub>A</sub>受容体は、神経系を持つすべての生物に存在する。それらは哺乳類の神経系内に広く分布しているため、実質的にすべての脳機能で役割を果たしている<ref>{{cite journal|date=April 2015|title=GABA receptors in brain development, function, and injury|journal=Metabolic Brain Disease|volume=30|issue=2|pages=367–79|doi=10.1007/s11011-014-9560-1|pmid=24820774|pmc=4231020| |
[[GABAA受容体|GABA<sub>A</sub>受容体]]は、リガンド依存性イオンチャネルである。これらの受容体の内因性リガンドであるGABA ([[γ-アミノ酪酸]]) は、[[中枢神経系]]における主要な抑制性神経伝達物質である。活性化されると、神経細胞へのCl<sup>-</sup>の流れを仲介し、神経細胞を過分極化する。GABA<sub>A</sub>受容体は、神経系を持つすべての生物に存在する。それらは哺乳類の神経系内に広く分布しているため、実質的にすべての脳機能で役割を果たしている<ref>{{cite journal|date=April 2015|title=GABA receptors in brain development, function, and injury|journal=Metabolic Brain Disease|volume=30|issue=2|pages=367–79|doi=10.1007/s11011-014-9560-1|pmid=24820774|pmc=4231020|authors=Wu C, Sun D}}</ref>。 |
||
さまざまなリガンドがGABA<sub>A</sub>受容体に特異的に結合し、Cl<sup>-</sup>チャネルを活性化または阻害することができる。 |
さまざまなリガンドがGABA<sub>A</sub>受容体に特異的に結合し、Cl<sup>-</sup>チャネルを活性化または阻害することができる。 |
||
208行目: | 211行目: | ||
'''''リガンド:''''' |
'''''リガンド:''''' |
||
* [[アゴニスト]] : GABA , [[ムッシモール|ムシモール]] , {{仮リンク|プロガビド|en|Progabide|label=}} , {{仮リンク|ガボキサドール|en|Gaboxadol|label=}} |
* [[アゴニスト|作動薬]] : GABA , [[ムッシモール|ムシモール]] , {{仮リンク|プロガビド|en|Progabide|label=}} , {{仮リンク|ガボキサドール|en|Gaboxadol|label=}} |
||
* [[ |
* [[アンタゴニスト|拮抗薬]] : [[ビククリン]] , gabazine |
||
* |
* [[部分作動薬 ]]: ピペリジン-4-スルホン酸 |
||
== 5-HT3受容体 == |
== 5-HT3受容体 == |
||
227行目: | 230行目: | ||
! Previous names |
! Previous names |
||
|- |
|- |
||
| align="center" | [[P2X |
| align="center" | [[P2X受容体|P2X]] |
||
| align="center" | N/A |
| align="center" | N/A |
||
| align="center" | [[P2RX1|P2X1]]<br />[[P2RX2|P2X2]]<br />[[P2RX3|P2X3]]<br />[[P2RX4|P2X4]]<br />[[P2RX5|P2X5]]<br />[[P2RX6|P2X6]]<br />[[P2RX7|P2X7]] |
| align="center" | [[:en:P2RX1|P2X1]]<br />[[:en:P2RX2|P2X2]]<br />[[:en:P2RX3|P2X3]]<br />[[:en:P2RX4|P2X4]]<br />[[:en:P2RX5|P2X5]]<br />[[:en:P2RX6|P2X6]]<br />[[:en:P2RX7|P2X7]] |
||
| align="center" | {{gene|P2RX1}}<br />{{gene|P2RX2}}<br />{{gene|P2RX3}}<br />{{gene|P2RX4}}<br />{{gene|P2RX5}}<br />{{gene|P2RX6}}<br />{{gene|P2RX7}} |
| align="center" | {{gene|P2RX1}}<br />{{gene|P2RX2}}<br />{{gene|P2RX3}}<br />{{gene|P2RX4}}<br />{{gene|P2RX5}}<br />{{gene|P2RX6}}<br />{{gene|P2RX7}} |
||
| align="center" | P2X<sub>1</sub><br />P2X<sub>2</sub><br />P2X<sub>3</sub><br />P2X<sub>4</sub><br />P2X<sub>5</sub><br />P2X<sub>6</sub><br />P2X<sub>7</sub> |
| align="center" | P2X<sub>1</sub><br />P2X<sub>2</sub><br />P2X<sub>3</sub><br />P2X<sub>4</sub><br />P2X<sub>5</sub><br />P2X<sub>6</sub><br />P2X<sub>7</sub> |
||
236行目: | 239行目: | ||
== PIP<sub>2</sub>依存性チャネル == |
== PIP<sub>2</sub>依存性チャネル == |
||
[[ホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸]] (PIP<sub>2</sub>) は、{{仮リンク|内向き整流性カリウムチャネル|en|Inward-rectifier potassium ion channel|label=}} (K<sub>ir</sub>) <ref name="pmid218740193">{{cite journal|date=August 2011|title=Structural basis of PIP2 activation of the classical inward rectifier K+ channel Kir2.2|journal=Nature|volume=477|issue=7365|pages=495–8|bibcode=2011Natur.477..495H|doi=10.1038/nature10370|pmid=21874019|pmc=3324908| |
[[ホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸]] (PIP<sub>2</sub>) は、{{仮リンク|内向き整流性カリウムチャネル|en|Inward-rectifier potassium ion channel|label=}} (K<sub>ir</sub>) <ref name="pmid218740193">{{cite journal|date=August 2011|title=Structural basis of PIP2 activation of the classical inward rectifier K+ channel Kir2.2|journal=Nature|volume=477|issue=7365|pages=495–8|bibcode=2011Natur.477..495H|doi=10.1038/nature10370|pmid=21874019|pmc=3324908|authors=Hansen SB, Tao X, MacKinnon R}}</ref>に結合し、直接活性化する。PIP<sub>2</sub>は細胞膜脂質であり、イオンチャネルのゲート開閉における役割は、この分子の新しい役割を表している<ref>{{cite journal|date=May 2015|title=Lipid agonism: The PIP2 paradigm of ligand-gated ion channels|journal=Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids|volume=1851|issue=5|pages=620–8|doi=10.1016/j.bbalip.2015.01.011|pmid=25633344|pmc=4540326|authors=Hansen SB}}</ref><ref>{{cite journal|date=June 2016|title=TRPV1 structures in nanodiscs reveal mechanisms of ligand and lipid action|journal=Nature|volume=534|issue=7607|pages=347–51|bibcode=2016Natur.534..347G|doi=10.1038/nature17964|pmid=27281200|pmc=4911334|authors=Gao Y, Cao E, Julius D, Cheng Y}}</ref>。 {{Clear}} |
||
== 間接的調節 == |
== 間接的調節 == |
||
243行目: | 246行目: | ||
=== Gタンパク質結合型受容体 === |
=== Gタンパク質結合型受容体 === |
||
[[ファイル:GPCR_mechanism.png|サムネイル| Gタンパク質共役型受容体の機構 ]] |
[[ファイル:GPCR_mechanism.png|サムネイル| Gタンパク質共役型受容体の機構 ]] |
||
Gタンパク質結合型受容体は、別名で[[Gタンパク質共役型受容体]]、7回膜貫通型受容体、7TM受容体とも呼ばれる受容体の大規模なタンパク質ファミリーを構成し、細胞外の分子を感知し、細胞内のシグナル伝達経路を活性化し、最終的には細胞応答を活性化する。それらは細胞膜を7回通過する。Gタンパク質結合型受容体は、数百ものメンバーが同定されている巨大なファミリーである。イオンチャネル結合型受容体 ( |
Gタンパク質結合型受容体は、別名で[[Gタンパク質共役型受容体]]、7回膜貫通型受容体、7TM受容体とも呼ばれる受容体の大規模なタンパク質ファミリーを構成し、細胞外の分子を感知し、細胞内のシグナル伝達経路を活性化し、最終的には細胞応答を活性化する。それらは細胞膜を7回通過する。Gタンパク質結合型受容体は、数百ものメンバーが同定されている巨大なファミリーである。イオンチャネル結合型受容体 ([[GABAB受容体]]、[[NMDA]]など) はそれらの一部にすぎない。 |
||
''表1.'' ''三量体Gタンパク質の3つの主要なファミリー<ref>Lodish, Harvey. Molecular cell biology. Macmillan, 2008.</ref>'' |
''表1.'' ''三量体Gタンパク質の3つの主要なファミリー<ref>Lodish, Harvey. Molecular cell biology. Macmillan, 2008.</ref>'' |
||
294行目: | 297行目: | ||
==== GABA<sub>B</sub>受容体 ==== |
==== GABA<sub>B</sub>受容体 ==== |
||
[[GABAB受容体]]は、[[γ-アミノ酪酸]]の代謝型膜貫通受容体である。それらは、Gタンパク質を介してK<sup>+</sup>チャネルと結合しており、活性化すると細胞内の電位を低下させ、過分極効果を発揮する<ref>{{cite journal|date=October 2005|title=Role of GABAB receptors in GABA and baclofen-induced inhibition of adult rat cerebellar interpositus nucleus neurons in vitro|journal=Brain Research Bulletin|volume=67|issue=4|pages=310–8|doi=10.1016/j.brainresbull.2005.07.004|pmid=16182939|authors=Chen K, Li HZ, Ye N, Zhang J, Wang JJ}}</ref>。 |
|||
'''''リガンド:''''' |
'''''リガンド:''''' |
||
* [[アゴニスト]] : [[Γ-アミノ酪酸|GABA]] , [[バクロフェン]] , [[γ-ヒドロキシ酪酸]] , フェニブトなど。 |
* [[アゴニスト|作動薬]] : [[Γ-アミノ酪酸|GABA]] , [[バクロフェン]] , [[γ-ヒドロキシ酪酸]] , フェニブトなど。 |
||
* |
* 陽性アロステリック修飾薬 : {{仮リンク|CGP-7930|en|CGP-7930|label=}} <ref>{{Cite journal|date=November 2001|title=Positive allosteric modulation of native and recombinant gamma-aminobutyric acid(B) receptors by 2,6-Di-tert-butyl-4-(3-hydroxy-2,2-dimethyl-propyl)-phenol (CGP7930) and its aldehyde analog CGP13501|journal=Molecular Pharmacology|volume=60|issue=5|pages=963–71|DOI=10.1124/mol.60.5.963|PMID=11641424}}</ref>, {{仮リンク|フェンディリン|en|Fendiline|label=}} 、 BSPPなど。 |
||
* [[ |
* [[アンタゴニスト|拮抗薬]] : 2-OH-サクロフェン , {{仮リンク|サクロフェン|en|Saclofen|label=}} , {{仮リンク|SCH-50911|en|SCH-50911|label=}} |
||
==== Gαシグナル伝達 ==== |
==== Gαシグナル伝達 ==== |
||
[[環状アデノシン一リン酸]] (cAMP) 生成酵素[[アデニル酸シクラーゼ]]は、G<sub>αs</sub>経路とG<sub>αi/o</sub>経路の両方のエフェクターである。哺乳類の10種類のAC遺伝子産物は、組織分布および/または機能に微妙な違いがあり、すべて細胞基質のアデノシン三リン酸 (ATP) のcAMPへの変換を触媒し、すべてGαsクラスのGタンパク質によって直接刺激される。逆に、G<sub>αi/o</sub>型のGαサブユニットとの相互作用は、ACによるcAMPの生成を阻害する。このように、G<sub>αs</sub> に結合した GPCR は G<sub>αi/o</sub> に結合した GPCR の作用を相殺し、逆もまた同様である。その後、細胞基質のcAMPのレベルにより、さまざまなイオンチャネルの活性だけでなく、[[セリン・スレオニン特異的蛋白質キナーゼ|セリン/スレオニン特異的]][[プロテインキナーゼA|プロテインキナーゼ A]] (PKA) ファミリーのメンバーが決定される。その結果、cAMPは[[セカンドメッセンジャー]]と見なされ、PKAはセカンダリ[[エフェクター (生化学)|エフェクター]]であると見なされる。 |
[[環状アデノシン一リン酸]] (cAMP) 生成酵素[[アデニル酸シクラーゼ]]は、[[Gαs|G<sub>αs</sub>]]経路と[[Gαi|G<sub>αi/o</sub>]]経路の両方のエフェクターである。哺乳類の10種類のAC遺伝子産物は、組織分布および/または機能に微妙な違いがあり、すべて細胞基質のアデノシン三リン酸 (ATP) のcAMPへの変換を触媒し、すべてGαsクラスのGタンパク質によって直接刺激される。逆に、G<sub>αi/o</sub>型のGαサブユニットとの相互作用は、ACによるcAMPの生成を阻害する。このように、G<sub>αs</sub> に結合した GPCR は G<sub>αi/o</sub> に結合した GPCR の作用を相殺し、逆もまた同様である。その後、細胞基質のcAMPのレベルにより、さまざまなイオンチャネルの活性だけでなく、[[セリン・スレオニン特異的蛋白質キナーゼ|セリン/スレオニン特異的]][[プロテインキナーゼA|プロテインキナーゼ A]] (PKA) ファミリーのメンバーが決定される。その結果、cAMPは[[セカンドメッセンジャー]]と見なされ、PKAはセカンダリ[[エフェクター (生化学)|エフェクター]]であると見なされる。 |
||
G<sub>αq/11</sub>経路のエフェクターは[[ホスホリパーゼC|ホスホリパーゼC-β]] (PLCβ) であり、膜結合型[[ホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸]] (PIP2) のセカンドメッセンジャーである[[イノシトールトリスリン酸|イノシトール1,4,5三リン酸]] (IP3) および[[ジアシルグリセロール]] (DAG) への開裂を触媒する。IP3は[[小胞体]] (ER) の膜にある[[IP3受容体]]に作用して小胞体からのCa<sup>2+</sup>放出を誘発し、DAGは[[原形質膜]]に沿って拡散し、[[プロテインキナーゼC]] (PKC) と呼ばれる第二の[[セリン/スレオニンキナーゼ]]の細胞膜局在性を活性化する。PKCの多くのアイソフォームは細胞内Ca<sup>2+</sup>の増加によっても活性化されるため、これらの両方の経路がお互いに収束して、同じ二次エフェクターを介して信号を送ることもできる。細胞内Ca<sup>2+</sup>の上昇は、[[カルモジュリン]]と呼ばれるタンパク質にも結合し、[[アロステリック効果|アロステリック]]に活性化されるが、このタンパク質は{{仮リンク|Ca2+/カルモジュリン依存性キナーゼ|en|Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase|label=}} (CAMK) などの酵素と結合し、アロステリックに活性化する。 |
[[Gαq|G<sub>αq/11</sub>]]経路のエフェクターは[[ホスホリパーゼC|ホスホリパーゼC-β]] (PLCβ) であり、膜結合型[[ホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸]] (PIP2) のセカンドメッセンジャーである[[イノシトールトリスリン酸|イノシトール1,4,5三リン酸]] (IP3) および[[ジアシルグリセロール]] (DAG) への開裂を触媒する。IP3は[[小胞体]] (ER) の膜にある[[IP3受容体]]に作用して小胞体からのCa<sup>2+</sup>放出を誘発し、DAGは[[原形質膜]]に沿って拡散し、[[プロテインキナーゼC]] (PKC) と呼ばれる第二の[[セリン/スレオニンキナーゼ]]の細胞膜局在性を活性化する。PKCの多くのアイソフォームは細胞内Ca<sup>2+</sup>の増加によっても活性化されるため、これらの両方の経路がお互いに収束して、同じ二次エフェクターを介して信号を送ることもできる。細胞内Ca<sup>2+</sup>の上昇は、[[カルモジュリン]]と呼ばれるタンパク質にも結合し、[[アロステリック効果|アロステリック]]に活性化されるが、このタンパク質は{{仮リンク|Ca2+/カルモジュリン依存性キナーゼ|en|Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase|label=Ca<sup>2+</sup>/カルモジュリン依存性キナーゼ}} (CAMK) などの酵素と結合し、アロステリックに活性化する。 |
||
G<sub>α12/13</sub>経路のエフェクターは3つの{{仮リンク|RhoGEF|en|RhoGEF domain|label=}} (p115-RhoGEF、PDZ-RhoGEF、LARG) であり、G<sub>α12/13</sub>に結合すると、細胞質の[[低分子量GTPアーゼ]]、[[RhoファミリーGタンパク質|Rho]]をアロステリックに活性化する。Rhoは一旦GTPに結合すると、その後、 |
[[Gα12/13|G<sub>α12/13</sub>]]経路のエフェクターは3つの{{仮リンク|RhoGEF|en|RhoGEF domain|label=}} (p115-RhoGEF、PDZ-RhoGEF、LARG) であり、G<sub>α12/13</sub>に結合すると、細胞質の[[低分子量GTPアーゼ]]、[[RhoファミリーGタンパク質|Rho]]をアロステリックに活性化する。Rhoは一旦GTPに結合すると、その後、[[Rhoキナーゼ]] (ROCK) などの[[細胞骨格]]調節に関与するさまざまなタンパク質を活性化することができる。G<sub>α12/13</sub>に結合するほとんどのGPCRは、他のサブクラス、多くの場合G<sub>αq/11</sub>にも結合する。 |
||
==== Gβγシグナル伝達 ==== |
==== Gβγシグナル伝達 ==== |
||
上記の説明は、特に活性化されたG<sub>αi/o</sub>共役GPCRの場合には重要になる可能性がある |
上記の説明は、特に活性化されたG<sub>αi/o</sub>共役GPCRの場合には重要になる可能性がある[[Gβγ]]シグナル伝達の影響を無視している。Gβγの主なエフェクターは、{{仮リンク|Gタンパク質調節内向き整流性K+チャネル|en|G protein-coupled inwardly-rectifying potassium channel|label=Gタンパク質調節内向き整流性K<sup>+</sup>チャネル}} (GIRKs)、P/Q-およびN型[[電位依存性カルシウムチャネル|電位依存性Ca<sup>2+</sup>チャネル]]、ならびにACおよびPLCのいくつかのアイソフォーム、およびいくつかの[[PI3K|ホスホイノシチド3キナーゼ]] (PI3K) アイソフォームなどの様々なイオンチャネルである。 |
||
== 臨床関連性 == |
== 臨床関連性 == |
||
リガンド依存性イオンチャネルは、[[麻酔薬]]と[[エタノール]]が効果を発揮する主要な部位である可能性があるが、これについて明確な証拠はまだ確立されていない<ref name="pmid104872072">{{cite journal|date=August 1999|title=General anaesthetic actions on ligand-gated ion channels|journal=Cellular and Molecular Life Sciences|volume=55|issue=10|pages=1278–303|doi=10.1007/s000180050371|pmid=10487207|pmc=2854026| |
リガンド依存性イオンチャネルは、[[麻酔薬]]と[[エタノール]]が効果を発揮する主要な部位である可能性があるが、これについて明確な証拠はまだ確立されていない<ref name="pmid104872072">{{cite journal|date=August 1999|title=General anaesthetic actions on ligand-gated ion channels|journal=Cellular and Molecular Life Sciences|volume=55|issue=10|pages=1278–303|doi=10.1007/s000180050371|pmid=10487207|pmc=2854026|authors=Krasowski MD, Harrison NL}}</ref><ref name="pmid121732402">{{cite journal|date=July 2002|title=The effects of general anaesthetics on ligand-gated ion channels|journal=British Journal of Anaesthesia|volume=89|issue=1|pages=41–51|doi=10.1093/bja/aef161|pmid=12173240|authors=Dilger JP|doi-access=free}}</ref>。特に、[[GABA受容体]]および[[NMDA受容体]]は、臨床麻酔で使用される濃度と同様の濃度で麻酔薬の影響を受ける。 |
||
その機構を理解し、それらの受容体上で機能しうる化学的/生物学的/物理的な要素を探求することにより、予備実験や[[アメリカ食品医薬品局|FDA]]によりますます多くの臨床応用が証明されている。 |
その機構を理解し、それらの受容体上で機能しうる化学的/生物学的/物理的な要素を探求することにより、予備実験や[[アメリカ食品医薬品局|FDA]]によりますます多くの臨床応用が証明されている。 |
||
319行目: | 322行目: | ||
* '''[[メマンチン]]''' |
* '''[[メマンチン]]''' |
||
[[メマンチン]]は、中等度から重度の[[アルツハイマー病]]の治療薬として<ref name="MountC20062">{{cite journal|date=July 2006|title=Alzheimer disease: progress or profit?|journal=Nature Medicine|volume=12|issue=7|pages=780–4|doi=10.1038/nm0706-780|pmid=16829947| |
:[[メマンチン]]は、中等度から重度の[[アルツハイマー病]]の治療薬として<ref name="MountC20062">{{cite journal|date=July 2006|title=Alzheimer disease: progress or profit?|journal=Nature Medicine|volume=12|issue=7|pages=780–4|doi=10.1038/nm0706-780|pmid=16829947|authors=Mount C, Downton C|doi-access=free}}</ref>、[[アメリカ食品医薬品局|米国食品医薬品局]]および[[欧州医薬品庁]]から承認されており、現在、英国国立保健医療技術研究所 (National Institute for Health and Care Excellence) から、他の治療法が失敗に終わった患者のために限定的な推奨を受けている<ref name="NICE Guidelines2">NICE technology appraisal January 18, 2011 [http://www.nice.org.uk/guidance/index.jsp?action=download&o=52515 Azheimer's disease - donepezil, galantamine, rivastigmine and memantine (review): final appraisal determination]</ref>。 |
||
* '''[[抗うつ薬]]治療''' |
* '''[[抗うつ薬]]治療''' |
||
[[アゴメラチン]]は、メラトニン作動性([[:en:Melatonergic|melatonergic]])-セロトニン作動性([[:en:Serotonergic|serotonergic]])の二重経路に作用する薬剤の一種であり、臨床試験中に不安うつ病の治療に有効性が示されている<ref>{{cite journal|last1=Heun|first1=R|last2=Coral|first2=RM|last3=Ahokas|first3=A|last4=Nicolini|first4=H|last5=Teixeira|first5=JM|last6=Dehelean|first6=P|year=2013|title=1643 – Efficacy of agomelatine in more anxious elderly depressed patients. A randomized, double-blind study vs placebo|url=|journal=European Psychiatry|volume=28|issue=Suppl 1|pages=1|doi=10.1016/S0924-9338(13)76634-3}}</ref><ref>Brunton, L; Chabner, B; Knollman, B (2010). Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics (12th ed.). New York: McGraw-Hill Professional. {{ |
:[[アゴメラチン]]は、メラトニン作動性([[:en:Melatonergic|melatonergic]])-セロトニン作動性([[:en:Serotonergic|serotonergic]])の二重経路に作用する薬剤の一種であり、臨床試験中に不安うつ病の治療に有効性が示されている<ref>{{cite journal|last1=Heun|first1=R|last2=Coral|first2=RM|last3=Ahokas|first3=A|last4=Nicolini|first4=H|last5=Teixeira|first5=JM|last6=Dehelean|first6=P|year=2013|title=1643 – Efficacy of agomelatine in more anxious elderly depressed patients. A randomized, double-blind study vs placebo|url=|journal=European Psychiatry|volume=28|issue=Suppl 1|pages=1|doi=10.1016/S0924-9338(13)76634-3}}</ref><ref>Brunton, L; Chabner, B; Knollman, B (2010). Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics (12th ed.). New York: McGraw-Hill Professional. {{ISBN2|978-0-07-162442-8}}.</ref>。研究ではまた、[[非定型うつ病]]および[[うつ病#%E5%8F%A4%E5%85%B8%E7%9A%84%E5%88%86%E9%A1%9E|メランコリー型うつ病]]の治療における有効性を示唆している<ref>{{cite journal|last1=Avedisova|first1=A|last2=Marachev|first2=M|year=2013|title=2639 – The effectiveness of agomelatine (valdoxan) in the treatment of atypical depression|url=|journal=European Psychiatry|volume=28|issue=Suppl 1|pages=1|doi=10.1016/S0924-9338(13)77272-9}}</ref>。 |
||
== 関連項目 == |
== 関連項目 == |
||
332行目: | 335行目: | ||
* {{仮リンク|カルシウム活性化カリウムチャネル|en|Calcium-activated potassium channel|label=}} |
* {{仮リンク|カルシウム活性化カリウムチャネル|en|Calcium-activated potassium channel|label=}} |
||
* {{仮リンク|環状ヌクレオチド感受性イオンチャネル|en|Cyclic nucleotide–gated ion channel|label=}} |
* {{仮リンク|環状ヌクレオチド感受性イオンチャネル|en|Cyclic nucleotide–gated ion channel|label=}} |
||
* |
* [[酸感受性イオンチャネル]] |
||
* [[リアノジン受容体]] |
* [[リアノジン受容体]] |
||
* [[イノシトールトリスリン酸受容体|イノシトール三リン酸受容体]] |
* [[イノシトールトリスリン酸受容体|イノシトール三リン酸受容体]] |
||
341行目: | 344行目: | ||
== 外部リンク == |
== 外部リンク == |
||
* [[欧州バイオインフォマティクス研究所|European Bioinformatics Institute |
* [[欧州バイオインフォマティクス研究所|European Bioinformatics Institute]] [http://www.ebi.ac.uk/compneur-srv/LGICdb/LGICdb.php Ligand-Gated Ion Channelデータベース] . 2007年4月11日確認済. |
||
* {{Cite web|url=http://www.iuphar-db.org/LGICNomenclature.jsp|title=Revised Recommendations for Nomenclature of Ligand-Gated Ion Channels|accessdate=2020-08-02|date=|format=|website=IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels|publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology|pages=|archiveurl=|archivedate=|quote=}} |
* {{Cite web|url=http://www.iuphar-db.org/LGICNomenclature.jsp|title=Revised Recommendations for Nomenclature of Ligand-Gated Ion Channels|accessdate=2020-08-02|date=|format=|website=IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels|publisher=International Union of Basic and Clinical Pharmacology|pages=|archiveurl=|archivedate=|quote=}} |
||
* [http://www.esf.edu/efb/course/EFB325/lectures/29HormoneSignals.htm www.esf.edu] |
* [http://www.esf.edu/efb/course/EFB325/lectures/29HormoneSignals.htm www.esf.edu] |
||
* [https://www.genenames.org/ www.genenames.org] |
* [https://www.genenames.org/ www.genenames.org] |
||
* {{Cite web|url=http://www.tcdb.org/search/result.php?tc=1.a.9|title=1.A.9 The Neurotransmitter Receptor, Cys loop, Ligand-gated Ion Channel (LIC) Family|accessdate=2020-08-03|date=|format=|website=tcdb.org|publisher=Saier Lab Bioinformatics Group|pages=|archiveurl=|archivedate=|quote=}} |
|||
{{DEFAULTSORT:りかんといそんせいいおんちやんねる}} |
|||
[[Category:膜輸送体]] |
[[Category:膜輸送体]] |
||
[[Category:膜貫通タンパク質]] |
[[Category:膜貫通タンパク質]] |
2024年10月10日 (木) 10:43時点における最新版
リガンド依存性イオンチャネル | |||||||||
識別子 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
略号 | Neur_chan_memb | ||||||||
Pfam | PF02932 | ||||||||
InterPro | IPR006029 | ||||||||
PROSITE | PDOC00209 | ||||||||
SCOP | 1cek | ||||||||
SUPERFAMILY | 1cek | ||||||||
TCDB | 1.A.9 | ||||||||
OPM superfamily | 14 | ||||||||
OPM protein | 2bg9 | ||||||||
|
リガンド依存性イオンチャネル (リガンドいぞんせいイオンチャンネル、Ligand-gated ion channels; LIC、LGIC) は、一般的にイオンチャネル型受容体とも呼ばれ、神経伝達物質などの化学的メッセンジャー (すなわちリガンド) の結合に応答して、Na+、K+、Ca2+、Cl-などのイオンが膜を通過するように開く、膜貫通型イオンチャネルタンパク質のグループである[1][2][3]。
シナプス前神経細胞が興奮すると、小胞からシナプス間隙に神経伝達物質が放出される。次に、神経伝達物質はシナプス後神経細胞にある受容体に結合する。これらの受容体がリガンド依存性イオンチャネルである場合、結果として生じるコンホメーション変化によりイオンチャネルが開き、細胞膜を横切るイオンの流れが生じる。これにより、興奮性の受容体反応では脱分極、抑制性の受容体反応では過分極が発生する。
これらの受容体タンパク質は、典型的には、少なくとも2つの異なるドメインから構成されている。イオン孔を含む膜貫通ドメインと、リガンド結合部位 (アロステリック結合部位) を含む細胞外ドメインである。このモジュール性により、タンパク質の構造を見つけるための「分割統治」アプローチが可能になった (各ドメインを別々に結晶化する)。シナプスに位置するこのような受容体の機能は、シナプス前に放出された神経伝達物質の化学信号を直接かつ非常に迅速にシナプス後の電気信号に変換することである。多くのLICは、アロステリックリガンド、チャネルブロッカー、イオン、または膜電位によってさらに調節される。LICは、進化的な関係を持たない3つのスーパーファミリーに分類される。Cysループ型受容体、イオンチャネル型グルタミン酸受容体、ATP依存性チャネルである。
Cysループ型受容体
[編集]Cysループ型受容体は、N末端の細胞外ドメインにある2つのシステイン残基間のジスルフィド結合によって形成される特徴的なループにちなんで命名された。これらは通常、このジスルフィド結合を欠いている五量体リガンド依存性イオンチャネルの大規模なファミリーの一部であるため、暫定的な名称である「プロループ受容体」に由来する[4][5]。細胞外N末端リガンド結合ドメインの結合部位は、脊椎動物では(1)アセチルコリン(AcCh)、(2)セロトニン、(3)グリシン、(4)グルタミン酸、(5)γ-アミノ酪酸(GABA)の受容体特異性を有している。受容体は、それらが伝導するイオンの種類 (アニオン性またはカチオン性) によって細分化され、さらに内因性リガンドによって定義されるファミリーに分類される。それらは通常、五量体であり、各サブユニットは膜貫通ドメインを構成する4回膜貫通ヘリックスを含み、かつβシートサンドイッチ型の細胞外N末端リガンド結合ドメインを含む[6]。また、画像に示すように、細胞内ドメインを含むものもある。
原形のリガンド依存性イオンチャネルはニコチン性アセチルコリン受容体である。これは、タンパク質のサブユニット (通常はααβγδ) の五量体で構成されており、アセチルコリンの2つの結合部位 (各αサブユニットの境界に1つ) がある。アセチルコリンが結合すると、受容体の構成が変化し (T2ヘリックスがねじれ、細孔をブロックするロイシン残基を、チャネル経路の外に移動させる)、細孔の収縮が約3オングストロームから8オングストロームに広がり、イオンが通過できる。この細孔により、Na+イオンが、電気化学的勾配を下って細胞内に流入する。一度に十分な数のチャネルが開くと、Na+イオンによって運ばれた正電荷の内向きの流れが、シナプス後膜を十分に脱分極させて活動電位を引き起こす。
バクテリアのような単細胞生物は、活動電位の伝達をほとんど必要としないが、LICに対するバクテリアのホモログは同定されており、それにもかかわらず化学受容体として作用すると仮定されている[7]。この原核生物の nAChR 変異体は、それが同定された種「Gloeobacter Ligand-gated Ion Channel」にちなんで、GLIC受容体として知られている。
構造
[編集]Cysループ型受容体には、αヘリックスと10個のβストランドを持つ大きな細胞外ドメイン (ECD) があり、よく保存された構造要素がある。ECDに続いて、4つの膜貫通セグメント (TMS) が細胞内および細胞外ループ構造によって接続されている[8]。TMS 3-4ループを除いて、それらの長さはわずか7-14残基である。TMS 3-4ループは、細胞内ドメイン (ICD) の最大部分を形成しており、これらの相同受容体の間で最も可変的な領域を示している。ICDは、TMS 3-4ループと、イオンチャネル孔の前のTMS 1-2ループによって定義されている[8]。結晶化により、このファミリーの一部のメンバーの構造が明らかにされているが、結晶化を可能にするために、細胞内ループは通常、原核生物のcysループ型受容体に存在する短いリンカーで置換されているため、その構造は不明である。しかしながら、この細胞内ループは脱感作、薬理学的物質によるチャネル生理機能の調節、および翻訳後修飾で機能しているようである。また、細胞内ループの中には輸送に重要なモチーフが存在し、ICDは抑制性シナプス形成を可能にする足場タンパク質と相互作用する[8]。
カチオン性cysループ型受容体
[編集]Type | Class | IUPHAR-recommended protein name [9] |
Gene | Previous names |
---|---|---|---|---|
Serotonin (5-HT) |
5-HT3 | 5-HT3A 5-HT3B 5-HT3C 5-HT3D 5-HT3E |
HTR3A HTR3B HTR3C HTR3D HTR3E |
5-HT3A 5-HT3B 5-HT3C 5-HT3D 5-HT3E |
Nicotinic acetylcholine (nAChR) |
alpha | α1 α2 α3 α4 α5 α6 α7 α9 α10 |
CHRNA1 CHRNA2 CHRNA3 CHRNA4 CHRNA5 CHRNA6 CHRNA7 CHRNA9 CHRNA10 |
ACHRA, ACHRD, CHRNA, CMS2A, FCCMS, SCCMS |
beta | β1 β2 β3 β4 |
CHRNB1 CHRNB2 CHRNB3 CHRNB4 |
CMS2A, SCCMS, ACHRB, CHRNB, CMS1D EFNL3, nAChRB2 | |
gamma | γ | CHRNG | ACHRG | |
delta | δ | CHRND | ACHRD, CMS2A, FCCMS, SCCMS | |
epsilon | ε | CHRNE | ACHRE, CMS1D, CMS1E, CMS2A, FCCMS, SCCMS | |
Zinc-activated ion channel (ZAC) |
ZAC | ZACN | ZAC1, L2m LICZ, LICZ1 |
アニオン性cysループ型受容体
[編集]Type | Class | IUPHAR-recommended protein name[9] |
Gene | Previous names |
---|---|---|---|---|
GABAA | alpha | α1 α2 α3 α4 α5 α6 |
GABRA1 GABRA2 GABRA3 GABRA4 GABRA5 GABRA6 |
EJM, ECA4 |
beta | β1 β2 β3 |
GABRB1 GABRB2 GABRB3 |
ECA5 | |
gamma | γ1 γ2 γ3 |
GABRG1 GABRG2 GABRG3 |
CAE2, ECA2, GEFSP3 | |
delta | δ | GABRD | ||
epsilon | ε | GABRE | ||
pi | π | GABRP | ||
theta | θ | GABRQ | ||
rho | ρ1 ρ2 ρ3 |
GABRR1 GABRR2 GABRR3 |
GABAC[10] | |
Glycine (GlyR) |
alpha | α1 α2 α3 α4 |
GLRA1 GLRA2 GLRA3 GLRA4 |
STHE |
beta | β | GLRB |
イオンチャネル型グルタミン酸受容体
[編集]イオンチャネル型グルタミン酸受容体は、神経伝達物質であるグルタミン酸に結合する。それらは、細胞外アミノ末端ドメイン (ATD、四量体の組み立てに関与)、細胞外リガンド結合ドメイン(LBD)、膜貫通ドメイン(TMD)で構成されるサブユニットごとに四量体を形成する。各サブユニットの膜貫通ドメインは、3つの膜貫通ヘリックスと、リエントラントループを持つ半膜ヘリックス(half membrane helix)を含む。タンパク質の構造は、N末端のATDから始まり、続いてLBDの前半がTMDのヘリックス1,2,3によって中断され、その後、LBDの後半に続き、次にC末端のTMDのヘリックス4で終わる。これは、TMDと細胞外ドメインの間に3つのリンクがあることを意味している。四量体の各サブユニットは、クラムシェルのような形状を形成する2つのLBDセクションによって形成されたグルタミン酸の結合部位を持っている。イオンチャネルを開くためには、四量体のこれらのサイトのうちの2つだけが占有される必要がある。細孔は、反転カリウムチャネル(inverted potassium channel)に似た形で、主にハーフヘリックス 2(half helix 2)によって形成される。
Type | Class | IUPHAR-recommended protein name [9] |
Gene | Previous names |
---|---|---|---|---|
AMPA | GluA | GluA1 GluA2 GluA3 GluA4 |
GRIA1 GRIA2 GRIA3 GRIA4 |
GLUA1, GluR1, GluRA, GluR-A, GluR-K1, HBGR1 GLUA2, GluR2, GluRB, GluR-B, GluR-K2, HBGR2 GLUA3, GluR3, GluRC, GluR-C, GluR-K3 GLUA4, GluR4, GluRD, GluR-D |
Kainate | GluK | GluK1 GluK2 GluK3 GluK4 GluK5 |
GRIK1 GRIK2 GRIK3 GRIK4 GRIK5 |
GLUK5, GluR5, GluR-5, EAA3 GLUK6, GluR6, GluR-6, EAA4 GLUK7, GluR7, GluR-7, EAA5 GLUK1, KA1, KA-1, EAA1 GLUK2, KA2, KA-2, EAA2 |
NMDA | GluN | GluN1 NRL1A NRL1B |
GRIN1 GRINL1A GRINL1B |
GLUN1, NMDA-R1, NR1, GluRξ1 |
GluN2A GluN2B GluN2C GluN2D |
GRIN2A GRIN2B GRIN2C GRIN2D |
GLUN2A, NMDA-R2A, NR2A, GluRε1 GLUN2B, NMDA-R2B, NR2B, hNR3, GluRε2 GLUN2C, NMDA-R2C, NR2C, GluRε3 GLUN2D, NMDA-R2D, NR2D, GluRε4 | ||
GluN3A GluN3B |
GRIN3A GRIN3B |
GLUN3A, NMDA-R3A, NMDAR-L, chi-1 GLU3B, NMDA-R3B | ||
‘Orphan’ | (GluD) | GluD1 GluD2 |
GRID1 GRID2 |
GluRδ1 GluRδ2 |
AMPA受容体
[編集]α-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メチル-4-イソオキサゾールプロピオン酸受容体 (AMPA受容体、またはキスカル酸型受容体としても知られている) は、中枢神経系 (CNS) での高速シナプス伝達を媒介するグルタミン酸の非NMDA型イオンチャネル型 膜貫通受容体である。その名前は、人工グルタミン酸アナログAMPAによって活性化される能力に由来している。この受容体は、天然に存在するアゴニストであるキスカル酸にちなんでワトキンスらによって「キスカル酸型受容体」と最初に命名され、その後、コペンハーゲンのデンマーク王立薬科大学のTage Honoreらによって開発された選択的アゴニストにちなんで「AMPA受容体」という標識が付与された[11]。AMPARは脳の多くの部分に見られ、神経系で最もよく見られる受容体である。AMPA受容体GluA2 (GluR2) 四量体は、最初に結晶化されたグルタミン酸受容体イオンチャネルである。
リガンド:
- 作動薬 : グルタミン酸, AMPA , 5‐フルオロウィラルジイン , ドウモイ酸 , キスカル酸など
- 拮抗薬 : CNQX , キヌレン酸 , NBQX , ペランパネル , ピラセタムなど
- 陽性アロステリック修飾薬: アニラセタム , シクロチアジド , CX-516 , CX-614など
- 陰性アロステリック修飾薬 : エタノール , ペランパネル , タランパネル , GYKI-52,466など
NMDA受容体
[編集]N-メチル-D-アスパラギン酸受容体 (NMDA受容体) は、イオンチャネル型グルタミン酸受容体の一種であり、グルタミン酸とコアゴニスト (すなわちD-セリンまたはグリシンのいずれか) の同時結合によってゲート開閉されたリガンド依存性イオンチャネルである[12]。研究では、NMDA受容体がシナプス可塑性と記憶の調節に関与していることが示されている[13][14]。
「NMDA受容体」という名前は、リガンドN-メチル-D-アスパラギン酸 (NMDA) に由来しており、これらの受容体で選択的アゴニストとして作用する。NMDA受容体が2つのコアゴニストの結合によって活性化されると、カチオンチャネルが開き、細胞内にNa+とCa2+が流入し、細胞の膜電位が上昇する。このように、NMDA受容体は興奮性受容体である。静止膜電位では、Mg2+やZn2+が受容体の細胞外結合部位に結合することで、NMDA受容体チャネルを通過するイオン流が遮断される。しかし、ニューロンが脱分極したとき、例えば、共局在化したシナプス後AMPA受容体の強い活性化によって、Mg2+による電位依存性ブロックが部分的に緩和され、活性化されたNMDA受容体を介したイオンの流入が可能になる。結果として生じるCa2+の流入は、さまざまな細胞内シグナル伝達カスケードを誘発し、最終的にはさまざまなキナーゼやホスファターゼの活性化を通じて神経細胞の機能を変化させる[15]。
リガンド:
- 主要な内因性 共作動薬 : グルタミン酸およびD-セリンまたはグリシン
- 他の作動薬 : アミノシクロプロパンカルボン酸 (英語版) , D-シクロセリン , L-アスパラギン酸 , キノリネートなど
- 部分作動薬 : N-メチル-D-アスパラギン酸 (NMDA) , NRX-1074 (英語版) , 3,5-ジブロモ-L-フェニルアラニン[16]など
- 拮抗薬 : ケタミン , PCP , デキストロプロポキシフェン , ケトベミドン , トラマドール , キヌレン酸 (内因性)など
GABA受容体
[編集]GABA受容体は、動物の大脳皮質の主要な介在神経細胞で発現する主要な抑制性神経伝達物質である。
GABAA受容体
[編集]GABAA受容体は、リガンド依存性イオンチャネルである。これらの受容体の内因性リガンドであるGABA (γ-アミノ酪酸) は、中枢神経系における主要な抑制性神経伝達物質である。活性化されると、神経細胞へのCl-の流れを仲介し、神経細胞を過分極化する。GABAA受容体は、神経系を持つすべての生物に存在する。それらは哺乳類の神経系内に広く分布しているため、実質的にすべての脳機能で役割を果たしている[17]。
さまざまなリガンドがGABAA受容体に特異的に結合し、Cl-チャネルを活性化または阻害することができる。
リガンド:
5-HT3受容体
[編集]五量体 5-HT3受容体は、ナトリウム(Na)イオン、カリウム(K)イオン、およびカルシウム(Ca)イオンに対して透過性がある。
ATP依存性チャネル
[編集]ATP依存性チャネルは、ヌクレオチド ATPとの結合に応答して開く。これらのチャネルは、サブユニットごとに2つの膜貫通ヘリックスを持つ三量体を形成し、細胞内側にはC末端とN末端の両方がある。
Type | Class | IUPHAR-recommended protein name [9] |
Gene | Previous names |
---|---|---|---|---|
P2X | N/A | P2X1 P2X2 P2X3 P2X4 P2X5 P2X6 P2X7 |
P2RX1 P2RX2 P2RX3 P2RX4 P2RX5 P2RX6 P2RX7 |
P2X1 P2X2 P2X3 P2X4 P2X5 P2X6 P2X7 |
PIP2依存性チャネル
[編集]ホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸 (PIP2) は、内向き整流性カリウムチャネル (Kir) [18]に結合し、直接活性化する。PIP2は細胞膜脂質であり、イオンチャネルのゲート開閉における役割は、この分子の新しい役割を表している[19][20]。
間接的調節
[編集]リガンド依存性イオンチャネルとは対照的に、受容体とイオンチャネルが単一分子ではなく、細胞膜内の別個のタンパク質である受容体系も存在する。この場合、イオンチャネルは直接開閉されるのではなく、受容体の活性化によって間接的に調節される。
Gタンパク質結合型受容体
[編集]Gタンパク質結合型受容体は、別名でGタンパク質共役型受容体、7回膜貫通型受容体、7TM受容体とも呼ばれる受容体の大規模なタンパク質ファミリーを構成し、細胞外の分子を感知し、細胞内のシグナル伝達経路を活性化し、最終的には細胞応答を活性化する。それらは細胞膜を7回通過する。Gタンパク質結合型受容体は、数百ものメンバーが同定されている巨大なファミリーである。イオンチャネル結合型受容体 (GABAB受容体、NMDAなど) はそれらの一部にすぎない。
表1. 三量体Gタンパク質の3つの主要なファミリー[21]
FAMILY | SOME FAMILY MEMBERS | ACTION MEDIATED BY | FUNCTIONS |
---|---|---|---|
I | GS | α | アデニリルシクラーゼを活性化し、Ca2+チャネルを活性化 |
Golf | α | 嗅覚ニューロンのアデニル酸シクラーゼを活性化 | |
II | Gi | α | アデニリルシクラーゼを阻害 |
βγ | K+チャンネルを活性化 | ||
G0 | βγ | K+チャネルを活性化。 Ca2+チャネルを不活性化 | |
α and βγ | ホスホリパーゼC-βを活性化 | ||
Gt (transducin) | α | 脊椎動物の桿体視細胞における環状GMPホスホジエステラーゼを活性化 | |
III | Gq | α | ホスホリパーゼC-βを活性化 |
GABAB受容体
[編集]GABAB受容体は、γ-アミノ酪酸の代謝型膜貫通受容体である。それらは、Gタンパク質を介してK+チャネルと結合しており、活性化すると細胞内の電位を低下させ、過分極効果を発揮する[22]。
リガンド:
- 作動薬 : GABA , バクロフェン , γ-ヒドロキシ酪酸 , フェニブトなど。
- 陽性アロステリック修飾薬 : CGP-7930 [23], フェンディリン 、 BSPPなど。
- 拮抗薬 : 2-OH-サクロフェン , サクロフェン , SCH-50911
Gαシグナル伝達
[編集]環状アデノシン一リン酸 (cAMP) 生成酵素アデニル酸シクラーゼは、Gαs経路とGαi/o経路の両方のエフェクターである。哺乳類の10種類のAC遺伝子産物は、組織分布および/または機能に微妙な違いがあり、すべて細胞基質のアデノシン三リン酸 (ATP) のcAMPへの変換を触媒し、すべてGαsクラスのGタンパク質によって直接刺激される。逆に、Gαi/o型のGαサブユニットとの相互作用は、ACによるcAMPの生成を阻害する。このように、Gαs に結合した GPCR は Gαi/o に結合した GPCR の作用を相殺し、逆もまた同様である。その後、細胞基質のcAMPのレベルにより、さまざまなイオンチャネルの活性だけでなく、セリン/スレオニン特異的プロテインキナーゼ A (PKA) ファミリーのメンバーが決定される。その結果、cAMPはセカンドメッセンジャーと見なされ、PKAはセカンダリエフェクターであると見なされる。
Gαq/11経路のエフェクターはホスホリパーゼC-β (PLCβ) であり、膜結合型ホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸 (PIP2) のセカンドメッセンジャーであるイノシトール1,4,5三リン酸 (IP3) およびジアシルグリセロール (DAG) への開裂を触媒する。IP3は小胞体 (ER) の膜にあるIP3受容体に作用して小胞体からのCa2+放出を誘発し、DAGは原形質膜に沿って拡散し、プロテインキナーゼC (PKC) と呼ばれる第二のセリン/スレオニンキナーゼの細胞膜局在性を活性化する。PKCの多くのアイソフォームは細胞内Ca2+の増加によっても活性化されるため、これらの両方の経路がお互いに収束して、同じ二次エフェクターを介して信号を送ることもできる。細胞内Ca2+の上昇は、カルモジュリンと呼ばれるタンパク質にも結合し、アロステリックに活性化されるが、このタンパク質はCa2+/カルモジュリン依存性キナーゼ (CAMK) などの酵素と結合し、アロステリックに活性化する。
Gα12/13経路のエフェクターは3つのRhoGEF (p115-RhoGEF、PDZ-RhoGEF、LARG) であり、Gα12/13に結合すると、細胞質の低分子量GTPアーゼ、Rhoをアロステリックに活性化する。Rhoは一旦GTPに結合すると、その後、Rhoキナーゼ (ROCK) などの細胞骨格調節に関与するさまざまなタンパク質を活性化することができる。Gα12/13に結合するほとんどのGPCRは、他のサブクラス、多くの場合Gαq/11にも結合する。
Gβγシグナル伝達
[編集]上記の説明は、特に活性化されたGαi/o共役GPCRの場合には重要になる可能性があるGβγシグナル伝達の影響を無視している。Gβγの主なエフェクターは、Gタンパク質調節内向き整流性K+チャネル (GIRKs)、P/Q-およびN型電位依存性Ca2+チャネル、ならびにACおよびPLCのいくつかのアイソフォーム、およびいくつかのホスホイノシチド3キナーゼ (PI3K) アイソフォームなどの様々なイオンチャネルである。
臨床関連性
[編集]リガンド依存性イオンチャネルは、麻酔薬とエタノールが効果を発揮する主要な部位である可能性があるが、これについて明確な証拠はまだ確立されていない[24][25]。特に、GABA受容体およびNMDA受容体は、臨床麻酔で使用される濃度と同様の濃度で麻酔薬の影響を受ける。
その機構を理解し、それらの受容体上で機能しうる化学的/生物学的/物理的な要素を探求することにより、予備実験やFDAによりますます多くの臨床応用が証明されている。
- メマンチンは、中等度から重度のアルツハイマー病の治療薬として[26]、米国食品医薬品局および欧州医薬品庁から承認されており、現在、英国国立保健医療技術研究所 (National Institute for Health and Care Excellence) から、他の治療法が失敗に終わった患者のために限定的な推奨を受けている[27]。
- 抗うつ薬治療
- アゴメラチンは、メラトニン作動性(melatonergic)-セロトニン作動性(serotonergic)の二重経路に作用する薬剤の一種であり、臨床試験中に不安うつ病の治療に有効性が示されている[28][29]。研究ではまた、非定型うつ病およびメランコリー型うつ病の治療における有効性を示唆している[30]。
関連項目
[編集]- 受容体 (生化学)
- 活動電位
- 電位依存性カルシウムチャネル
- カルシウム活性化カリウムチャネル
- 環状ヌクレオチド感受性イオンチャネル
- 酸感受性イオンチャネル
- リアノジン受容体
- イノシトール三リン酸受容体
参考文献
[編集]- ^ “Gene Family: Ligand gated ion channels”. HUGO Gene Nomenclature Committee. 2020年8月2日閲覧。
- ^ "ligand-gated channel" - ドーランド医学辞典
- ^ Purves, Dale, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, James O. McNamara, and Leonard E. White (2008). Neuroscience. 4th ed.. Sinauer Associates. pp. 156–7. ISBN 978-0-87893-697-7
- ^ Tasneem A, Iyer LM, Jakobsson E, Aravind L (2004). “Identification of the prokaryotic ligand-gated ion channels and their implications for the mechanisms and origins of animal Cys-loop ion channels”. Genome Biology 6 (1): R4. doi:10.1186/gb-2004-6-1-r4. PMC 549065. PMID 15642096 .
- ^ Jaiteh M, Taly A, Hénin J (2016). “Evolution of Pentameric Ligand-Gated Ion Channels: Pro-Loop Receptors”. PLOS ONE 11 (3): e0151934. Bibcode: 2016PLoSO..1151934J. doi:10.1371/journal.pone.0151934. PMC 4795631. PMID 26986966 .
- ^ Cascio M (May 2004). “Structure and function of the glycine receptor and related nicotinicoid receptors”. The Journal of Biological Chemistry 279 (19): 19383–6. doi:10.1074/jbc.R300035200. PMID 15023997.
- ^ Tasneem A, Iyer LM, Jakobsson E, Aravind L (2004). “Identification of the prokaryotic ligand-gated ion channels and their implications for the mechanisms and origins of animal Cys-loop ion channels”. Genome Biology 6 (1): R4. doi:10.1186/gb-2004-6-1-r4. PMC 549065. PMID 15642096 .
- ^ a b c Langlhofer G, Villmann C (2016-01-01). “The Intracellular Loop of the Glycine Receptor: It's not all about the Size”. Frontiers in Molecular Neuroscience 9: 41. doi:10.3389/fnmol.2016.00041. PMC 4891346. PMID 27330534 .
- ^ a b c d Collingridge GL, Olsen RW, Peters J, Spedding M (January 2009). “A nomenclature for ligand-gated ion channels”. Neuropharmacology 56 (1): 2–5. doi:10.1016/j.neuropharm.2008.06.063. PMC 2847504. PMID 18655795 .
- ^ Olsen RW, Sieghart W (September 2008). “International Union of Pharmacology. LXX. Subtypes of gamma-aminobutyric acid(A) receptors: classification on the basis of subunit composition, pharmacology, and function. Update”. Pharmacological Reviews 60 (3): 243–60. doi:10.1124/pr.108.00505. PMC 2847512. PMID 18790874 .
- ^ Honoré T, Lauridsen J, Krogsgaard-Larsen P (January 1982). “The binding of [3H]AMPA, a structural analogue of glutamic acid, to rat brain membranes”. Journal of Neurochemistry 38 (1): 173–8. doi:10.1111/j.1471-4159.1982.tb10868.x. PMID 6125564.
- ^ Malenka RC, Nestler EJ, Hyman SE (2009). “Chapter 5: Excitatory and Inhibitory Amino Acids”. Molecular Neuropharmacology: A Foundation for Clinical Neuroscience (2nd ed.). New York, USA: McGraw-Hill Medical. pp. 124–125. ISBN 9780071481274. "At membrane potentials more negative than approximately −50 mV, the Mg2+ in the extracellular fluid of the brain virtually abolishes ion flux through NMDA receptor channels, even in the presence of glutamate. ... The NMDA receptor is unique among all neurotransmitter receptors in that its activation requires the simultaneous binding of two different agonists. In addition to the binding of glutamate at the conventional agonist-binding site, the binding of glycine appears to be required for receptor activation. Because neither of these agonists alone can open this ion channel, glutamate and glycine are referred to as coagonists of the NMDA receptor. The physiologic significance of the glycine binding site is unclear because the normal extracellular concentration of glycine is believed to be saturating. However, recent evidence suggests that D-serine may be the endogenous agonist for this site."
- ^ Li F, Tsien JZ (July 2009). “Memory and the NMDA receptors”. The New England Journal of Medicine 361 (3): 302–3. doi:10.1056/NEJMcibr0902052. PMC 3703758. PMID 19605837 .
- ^ Cao X, Cui Z, Feng R, Tang YP, Qin Z, Mei B, Tsien JZ (March 2007). “Maintenance of superior learning and memory function in NR2B transgenic mice during ageing”. The European Journal of Neuroscience 25 (6): 1815–22. doi:10.1111/j.1460-9568.2007.05431.x. PMID 17432968.
- ^ Dingledine R, Borges K, Bowie D, Traynelis SF (March 1999). “The glutamate receptor ion channels”. Pharmacological Reviews 51 (1): 7–61. PMID 10049997.
- ^ “Differential modulation of glutamatergic transmission by 3,5-dibromo-L-phenylalanine”. Molecular Pharmacology 67 (5): 1648–54. (May 2005). doi:10.1124/mol.104.005983. PMID 15687225.
- ^ Wu C, Sun D (April 2015). “GABA receptors in brain development, function, and injury”. Metabolic Brain Disease 30 (2): 367–79. doi:10.1007/s11011-014-9560-1. PMC 4231020. PMID 24820774 .
- ^ Hansen SB, Tao X, MacKinnon R (August 2011). “Structural basis of PIP2 activation of the classical inward rectifier K+ channel Kir2.2”. Nature 477 (7365): 495–8. Bibcode: 2011Natur.477..495H. doi:10.1038/nature10370. PMC 3324908. PMID 21874019 .
- ^ Hansen SB (May 2015). “Lipid agonism: The PIP2 paradigm of ligand-gated ion channels”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids 1851 (5): 620–8. doi:10.1016/j.bbalip.2015.01.011. PMC 4540326. PMID 25633344 .
- ^ Gao Y, Cao E, Julius D, Cheng Y (June 2016). “TRPV1 structures in nanodiscs reveal mechanisms of ligand and lipid action”. Nature 534 (7607): 347–51. Bibcode: 2016Natur.534..347G. doi:10.1038/nature17964. PMC 4911334. PMID 27281200 .
- ^ Lodish, Harvey. Molecular cell biology. Macmillan, 2008.
- ^ Chen K, Li HZ, Ye N, Zhang J, Wang JJ (October 2005). “Role of GABAB receptors in GABA and baclofen-induced inhibition of adult rat cerebellar interpositus nucleus neurons in vitro”. Brain Research Bulletin 67 (4): 310–8. doi:10.1016/j.brainresbull.2005.07.004. PMID 16182939.
- ^ “Positive allosteric modulation of native and recombinant gamma-aminobutyric acid(B) receptors by 2,6-Di-tert-butyl-4-(3-hydroxy-2,2-dimethyl-propyl)-phenol (CGP7930) and its aldehyde analog CGP13501”. Molecular Pharmacology 60 (5): 963–71. (November 2001). doi:10.1124/mol.60.5.963. PMID 11641424.
- ^ Krasowski MD, Harrison NL (August 1999). “General anaesthetic actions on ligand-gated ion channels”. Cellular and Molecular Life Sciences 55 (10): 1278–303. doi:10.1007/s000180050371. PMC 2854026. PMID 10487207 .
- ^ Dilger JP (July 2002). “The effects of general anaesthetics on ligand-gated ion channels”. British Journal of Anaesthesia 89 (1): 41–51. doi:10.1093/bja/aef161. PMID 12173240.
- ^ Mount C, Downton C (July 2006). “Alzheimer disease: progress or profit?”. Nature Medicine 12 (7): 780–4. doi:10.1038/nm0706-780. PMID 16829947.
- ^ NICE technology appraisal January 18, 2011 Azheimer's disease - donepezil, galantamine, rivastigmine and memantine (review): final appraisal determination
- ^ Heun, R; Coral, RM; Ahokas, A; Nicolini, H; Teixeira, JM; Dehelean, P (2013). “1643 – Efficacy of agomelatine in more anxious elderly depressed patients. A randomized, double-blind study vs placebo”. European Psychiatry 28 (Suppl 1): 1. doi:10.1016/S0924-9338(13)76634-3.
- ^ Brunton, L; Chabner, B; Knollman, B (2010). Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics (12th ed.). New York: McGraw-Hill Professional. ISBN 978-0-07-162442-8.
- ^ Avedisova, A; Marachev, M (2013). “2639 – The effectiveness of agomelatine (valdoxan) in the treatment of atypical depression”. European Psychiatry 28 (Suppl 1): 1. doi:10.1016/S0924-9338(13)77272-9.
外部リンク
[編集]- European Bioinformatics Institute Ligand-Gated Ion Channelデータベース . 2007年4月11日確認済.
- “Revised Recommendations for Nomenclature of Ligand-Gated Ion Channels”. IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. 2020年8月2日閲覧。
- www.esf.edu
- www.genenames.org
- “1.A.9 The Neurotransmitter Receptor, Cys loop, Ligand-gated Ion Channel (LIC) Family”. tcdb.org. Saier Lab Bioinformatics Group. 2020年8月3日閲覧。