DSC00847

k.inalu Na*, ij. ma sześć helis transblonowych (rys. 32.5); w tym przypadku kanał (K*) jest wytwarzany przez tetramer czterech identycznych pepłydów.

Wiele podobieństw budowy molekularnej i funkcji wymienionych 3 typów kanałów interpretuje się jako dowód ich ewolucji ze wspólnego prototypowego genu. Najwcześniejszym w ewolucji byłby A'l'-zalcżny kanał K*. znajdowany już u wszystkich drożdży i Protozoa. Natomiast .W-zależny kanał Ca²* występuję tylko u bardziej zróżnicowanych Protozoa (np. Paramecium) i u Metazoa. Wreszcie A*R-zależny kanał Na* jest znany tylko u Metazoa. Oba ostatnie białka powstały prawdopodobnie przez amplifikację i dywergencje pierwotnego genu kanału K*. o jednej tylko domenie.

Postsynaptyczne receptory jonotropowe

Receptor postsynaptyczny (gliko-lub lipoproteina) jest jednostka molekularną, której funkc' polega na zamianie niesionej przez mediator informacji w odpowiedź fizjologiczną, to je. zwiększenie przepływu kationów do komórki i przez to pobudzenie komórki postsynaptycznejj Receptor może jednak również wywołać przepływ kationów w odwrotnym kierunku lub wnikniecie do komórki anionów powodując hiperpolaryzacje. a więc zahamowanie reakcji fizjologicznej. Poza tym receptory oddziałujące z mediatorem występują również w błonach presynaptycz-nych. gdzie mogą modulować pracę kanałów presynaptycznych. względnie syntezę lub egzocy-tazę mediatora.

Terminologia receptorów wywodzi się z wcześniejszych badań farmakologicznych. Agonistą jest substancja, która wyzwala określony efekt fizjologiczny, np. pobudzenie elementu postsynap-tycznego: stanowi ona ligand uaktywniający receptor (np. wywołujący otwartokanałową konformację receptora jonotropowego). Antagonistą jest substancja hamująca właściwy efekt fizjologiczny: jest on ligandem wywołującym nieaktywną konformację receptora (a więc np. stabilizującym konformację, zamkniętego kanału w receptorze jonotropowym). Tak samo farmakologicznym jest źródło nazewnictwa receptorów czynnych w synapsie (np. muskarynowy, nikotynowy, adrenergiczny).

Do receptorów jonotropowych, czyli kanałów o furtce regulowanej ligandem, należą m. in: receptor ACh-N (Na*), receptor glutaminianowy (Na*. K*), receptor GABA* (Cl*) i glicynowy (Cl^-). Stanowią one nadrodzinę białek tworzących kompleksy heterooligomerowę, zawierające w domenach zwróconych do środowiska miejsca wiążące przekaźnik nerwowy. W kompleksach tych iransbłonowc domeny wszystkich podjednostek wspólnie tworzą kanał jonowy. Wiązanie przekaźnika nerwowego, będącego ligandem regulującym (agonistą). kontroluje otwieranie i zamykanie kanału w ciągu milisekund bez tworzenia ani rozbijania wiązań chemicznych.

Technika klonowania molekularnego umożliwiła nagromadzenie dużej ilości białka i określenie sekwencji aminokwasów w polipeptydach. będących podjednostkami receptorów jonotropowych w wielu tkankach różnych gatunków. W obrębie jednej tkanki, podjednostki danego receptora wykazują wysoki stopień identyczności, stąd sugeruje się ich ewolucję ze wspólnej sekwencji wyjściowej. Z kolei każda z podjednostek wykazuje heterogenność tkankową wskazującą na nowsze zróżnicowanie odpowiednich genów. Uważa się. że w obrębie każdej podjednostki domeny o największym podobieństwie pełnią rolę strukturalną lub czynnościową o zachowawczym charakterze, a domeny o większej zmienności sekwencji biorą udział w mniej rygorystycznej zmienności funkcjonalnej, strukturalnej i tkankowej. Najsilniej konserwatywnymi we wszystkich podjednostkach nadrodziny receptorów jonotropowych są domeny penetrujące błonę