Tsükliliste nukleotiidide poolt avatavad ioonikanalid

Tsükliline adenosiinmonofosfaat
Tsükliline guanosiinmonofosfaat

Tsükliliste nukleotiidide poolt avatavad ioonikanalid (cyclic nucleotide-gated ion channels) on ioonikanalid, mis avanevad tsükliliste nukleotiidide kohalolu korral.

Mehhanism

Kanalid avab keemiline ligand (tsükliline nukleotiid), kuid nad on ehituselt sarnasemad pinge-avatavate ioonikanalite perekonnale kui ionotroopsetele retseptoritele. Tsükliliste nukleotiidide poolt avatavad ioonikanalid on sageli positiivselt või negatiivselt laetud piirkonnad, mis võivad reageerida membraanipotentsiaali muutustele. Nende laetud piirkondade otstarbest ja funktsioonist ei saada veel täielikult aru.

Funktsioonid

Tsükliliste nukleotiidide poolt avatavad kanalid on eriti tähtsad mitmes süsteemis:

  • Imetajate haistmissüsteem.[1]
  • Nägemisanalüsaatoris leidub üks tsüklilise guanosiinmonofosfaadi (cGMP) avatav kanal võrkkesta fotoretseptor-rakkude rakumembraanis. Vastusena cGMP suurele kontsentratsioonile kanalid avanevad ning lasevad positiivselt laetud ioonidel rakku voolata, põhjustades depolarisatsiooni. See on raku seisund pimedas (nimetatakse pimedaks vooluks), kuid kui raku fotoretseptorit tabab footon, tekib ahelreaktsioon, mis vähendab cGMP kontsentratsiooni ning viib seetõttu hüperpolarisatsioonini. Seega on need rakud õigupoolest pimedas aktiivsemad kui valguse käes.
  • Naljakaid voole on seostatud HCN-kanalitega.[2]
  • cGMP poolt avatavad katioonikanalid on neerusäsi seesmistes kogumistorukestes. Nad edendavad [[naatrium|Na+ reabsorptsiooni. Osa atriaalse natriureetilise peptiidi toimemehhanismist on nende kanalite inhibeerimine. Sama kehtib diureetikum amiloriidi kohta. Aldosteroonil on vastupidine toime.

Näited

α-kanal

Tsükliliste kanalite poolt avatava kanali α alaühikute seas on:

  • Tsükliliste nukleotiidide poolt avatav kanal α1
  • Tsükliliste nukleotiidide poolt avatav kanal α2
  • Tsükliliste nukleotiidide poolt avatav kanal α3
  • Tsükliliste nukleotiidide poolt avatav kanal α4

β-kanal

β-alaühikute seas on:

  • Tsükliliste nukleotiidide poolt avatav kanal β1
  • Tsükliliste nukleotiidide poolt avatav kanal β3

HCN-kanalid

Teiste näidete seas on hüperpolarisatsiooni poolt aktiveeritavad tsükliliste nukleotiidide poolt avatavad kaaliumikanalid (HCN-kanalid: HCN1, HCN2, HCN3, HCN4.

Viited

  1. ↑ Jenkins PM, Hurd TW, Zhang L, et al. Ciliary targeting of olfactory CNG channels requires the CNGB1b subunit and the kinesin-2 motor protein, KIF17. – Curr. Biol., 16, 12, 2006, lk 1211–1216.
  2. ↑ DiFrancesco D. Serious workings of the funny current. – Prog. Biophys. Mol. Biol., 90(1–3), 2006, lk 13–25