Строение NMDA-рецепторного комплекса
NMDA-рецепторный комплекс имеет сложное надмолекулярное строение и составлен из нескольких белковых субъединиц (рис. 1.2). NMDA-рецепторы с различным составом характеризуются неоднородным распределением в ЦНС, что приводит к многообразию их физиологических функций и создает перспективы для дифференцированного фармакогешюго контроля активности определеннвк подтипов NMDA-рецепторов и соответствующих нормальных и патофизиологических процессов.
В целях обзора возможных путей фармакогенной коррекции активности NMDA- рецепторного комплекса следует выделить несколько связывающих участков, каждый из которых влияет на работу трансмембранного канала, сопряженного с NMDA- рецептором.
- Субъединицы NMDA-рецепторов
Точная композиция NMDA-рецепторного комплекса еще не установлена окончательно, однако к настоящему времени клонировано 3 типа субъедипиц, формирующих NMDA-реценторный комплекс - NR1 (NMDA-?), NR2 (NMDA-e) и NR3 (NMDA-x) (McBam, Mayer, 1994; Danysz, Parsons, 1998; Dunah et al, 1999).
О сложном комплексном характере строения NMDA-рецепторов свидетельствует также обнаружение 8 функционально значимых изоформ и 1 функционально неактивной изоформы NR1-субъединицы, экспрессия которых определяется альтернативным сплайсингом одного гена. Кроме того, установлено, что NR2-cy6beflHHHna существует в 4 разновидностях — NR2A, NR2B, NR2C и NR2D, каждой из которых соответствует один ген (McBain, Mayer, 1994; Dunah et al., 1999). Из NR2-cy6beflHHHn только для
NR2D известна более чем одна изоформа. Два подтипа NRS-субъединицы лишь недавно были выявлены и поэтому еще недостаточно изучены (Das et al., 1998).
Известно, что присутствие как NR1-, так и ЫК2-субъединиц в ЦНС млекопитающих необходимо для формирования функционально активных рецепторов. Полученные в последнее время данные указывают на то, что каждый рецепторный комплекс имеет в своем составе 2 субъединицы NR2 и 2-3 субъединицы NR1 (Monyer et al., 1994; Behe et al., 1995; Premkumar, Auerbach, 1997; Dunah et al., 1998; Laube et al., 1998; Dunah et al., 1999). С помощью методов гибридизации in situ и иммуногистохимии установлено, что субъединица NR1 встречается практически во всех структурах ЦНС (Monyer et al., 1994; Petralia et al., 1994). Распределение субъединиц NR2A-D более динамичное, и паттерн экспрессии NR2-субъединиц претерпевает значительные изменения в процессе онтогенеза (Akazawa et al., 1994; Monyer et al., 1994). Неоднородность анатомического распределения различных подтипов NR2-субъединиц во многом объясняет многообразие функций NMDA-рецепторов в различных отделах ЦНС, что подтверждено данными радиолигандного связывания (Monaghan et al., 1988), а также результатами функциональных (Howe et al., 1991; Hestrin, 1992) и фармакологических (Kashiwagi et al., 1997; Cull-Candy et al., 1998; Stocca, Vicini,
- исследований.
Таким образом, возможно, что именно субъединица NR2 определяет фармакологическую специфичность NMDA-рецепторного комплекса (Yamakura, Shimoji, 1999; табл. 1.3). Поэтому неудивительно, что значительное внимание исследователи уделяют тому, какие типы субъединиц NR2 и в каком соотношении и количестве входят в функционально полноценный NMDA-рецепторный комплекс (Monyer et al., 1994; Behe et al., 1995; Premkumar, Auerbach, 1997; Laube et al., 1998). В состав нативных
Таблица 1.3. Типы субъединиц NR2
Основные |
|
Типы су бъединиц |
|
|
характеристики |
NR2A |
NR2B |
NR2C |
NR2D |
Аффинность глутамата1 |
+ |
+ + |
+ + |
+++ |
Аффинность глицина1 |
+ |
+ + |
+ + + |
++++ |
Аффинность полиаминов1 |
+ |
+4 |
- |
- |
Чувствительность к магнию |
+++3 |
+ + + |
+ |
+ |
Анатомическое |
Широкое |
Передний |
Ограниченное |
Ствол мозга, |
распределение2 |
(максимум — в гиппокампе) |
мозг |
(мозжечок) |
спинной мозг |
Онтогенез (максимум экспрессии) |
Постнатально |
Эмбрион |
Постнатально |
Эмбрион |
- Сравнительная характеристика для гетеромеров NR1+NR2.
- Данная характеристика отражает лишь общие тенденции нейроанатомического распределения, так как во многих структурах мозга присутствуют все субъединицы (например в мозжечке; Cull- Candy etal., 1998).
- Эта субъединица определяет также чувствительность к Zn2+.
- Потенцирующее действие гистамина связано с действием на эту субъединицу.
NMDA-рецепторов могут входить либо две одинаковые, либо две различные субъединицы NR2, что еще больше увеличивает многообразие форм NMDA-рецепторов и создает дополнительные мишени для фармакологического воздействия.
Источник: Беспалов А. Ю., Звартау Э. Э., «Нейропсихофармакология антагонистов NMDA-рецепторов» 2000
А так же в разделе «Строение NMDA-рецепторного комплекса »
- Классификация глутаматных рецепторов
- Основные связывающие (распознающие) участки NMDA-рецепторного комплекса
- Трансмембранный ионный канал, ассоциированный с NMDA-рецепторным комплексом
- Основные физиологические функции NMDA-рецепторного комплекса
- Синаптическая пластичность
- Распределение NMDA-рецепторов в ЦНС