náhled| Jakmile se Ligandy navážou na receptor, iontový kanál, v receptoru se otevře, což umožňuje iontům projít přes buněčnou membránu. Ionotropní (nebo ligandem řízený iontový) kanál (angl. LGIC-Ligand-gated ion channel) je transmembránový iontový kanál ve formě proteinu, který se otevře pro ionty Na+, K+, Ca2+, a/nebo Cl− a ty mohou projít přes membránu v reakci na předchozí vazbu chemického posla (ligandu), převážně neurotransmiteru.
Po excitaci presynaptického neuronu se uvolňuje neurotransmiter z vezikul do synaptické štěrbiny. Neurotransmiter se pak váže na receptory nacházející se na membráně postsynaptického neuronu., což způsobí konformační změnu a iontové kanály se otevřou a dochází k toku iontů přes buněčné membrány. Výsledkem je podle směru toku depolarizace, pro excitační odpověď, nebo hyperpolarizace pro inhibiční odpověď.
Tyto proteiny jsou obvykle složeny z alespoň dvou různých transmembránových domén s iontovým kanálem a extracelulární doménu s alosterickým vazebným místem pro navázání ligandu. Funkce těchto receptorů se uplatní u synapse při okamžitém převodu chemického signálu v presynapsi uvolněného transmiteru do postsynaptického elektrického signálu. Reakce ionotropních receptorů se liší podle alosterického ligandu, blokátory kanálu, ionty, nebo membránového potenciálu. Proteiny jsou rozděleny do tří rodin Cys-loop receptory, ionotropní glutamátové receptory a ATP kanály.
Klasifikace ionotropních receptorů Dle evoluční homologie
rodina nikotinových receptorů (pentamery): nikotinové (acetylcholin), GABAA a glycinové, 5-HT3 (serotonin) glutamátové ionotropní receptory (tetramery): AMPA, kainátové receptory a NMDA receptor
Dle účinku:
agonista – aktivuje receptor v maximální možné míře, parciální agonista – částečná aktivace a z farmakologického hlediska stabilizátor aktivity receptoru („ani moc, ani málo“), např. buprenorfin (Subutex) využívaný při léčbě závislosti na opiátech antagonista – blokuje účinky neurotransmiteru a udržuje kanál v klidovém stavu, konstitutivní sporadické náhodné otevírání inverzní agonista – blokuje účinky neurotransmiteru a zároveň kompletně uzavírá pozitivní allosterický modulátor – jiné vazebné místo než transmiter, prodlužuje délku nebo zvyšuje frekvenci otevírání kanálu po jeho aktivaci neurotransmiterem, např. alkohol nebo benzodiazepiny na GABAA receptoru negativní allosterický modulátor – snižuje frekvenci otevírání kanálu po jeho aktivaci neurotransmiterem
Kationtové Cys-loop receptory TypTřídaIUPHAR-doporučený název GenPůvodní názvySerotonin(5-HT)5-HT35-HT3A5-HT3B5-HT3C5-HT3D5-HT3E5-HT3A5-HT3B5-HT3C5-HT3D5-HT3ENicotinic acetylcholine(nAChR)alphaα1α2α3α4α5α6α7α9α10ACHRA, ACHRD, CHRNA, CMS2A, FCCMS, SCCMS betaβ1β2β3β4CMS2A, SCCMS, ACHRB, CHRNB, CMS1DEFNL3, nAChRB2 gammaγACHRGdeltaδACHRD, CMS2A, FCCMS, SCCMSepsilonεACHRE, CMS1D, CMS1E, CMS2A, FCCMS, SCCMSZinc-activated ion channel (ZAC)ZACZAC1, L2m LICZ, LICZ1
Ionotropní glutamátové receptory Na ionotropní glutamátové receptory se váže glatamátový neurotransmiter, který tvoří tetramery s extracelulární aminoterminální doménou (ATD) v každé podjednotce, která se podílí na složení tetrameru, zatímco extracelulární ligand vazebné domény (LBD) váže glutamát a transmembránové domény (TMD) tvoří iontový kanál. Transmembránové domény každé podjednotky obsahují tři transmembránové šroubovice a polovinu membránového helixu s reentrantní smyčkou. Po ATD na N konci následuje první polovina LBD, přerušená šroubovicí 1,2 a 3 TMD s druhou polovinou LBD a dokončovací helix 4 TMD na C-konci. Existují tedy tři spojení mezi TMD a extracelulárními doménami. Každé podjednotky tetrameru má vazebné místo pro glutamát tvořený dvěma LBD sekcemi tvořící tvar V. Pouze dvě z těchto míst v tetrameru musí být obsazena k otevření iontového kanálu. Samotný pór je tvořen především polovinou helixu 2 připomínající obrácený draselný kanál.
ATP kanály ATP kanály se otvírají v reakci na vazbu nukleotidu ATP. Vytváří trimer s dvěma řetězci s C- a N-konci uvnitř buňky.
Reference
Externí odkazy
Kategorie:Buněčná biologie Kategorie:Elektrofyziologie Kategorie:Membránové proteiny Kategorie:Neurochemie Kategorie:Transmembránové proteiny