ตัวรับ ATP P2X
รูปที่ 1 แผนภาพแสดงโครงสร้างทางเยื่อหุ้มเซลล์ของหน่วยย่อยตัวรับ P2X ทั่วไป โดเมนที่ทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ส่วนแรกและส่วนที่สองมีป้ายกำกับว่า TM1 และ TM2
ตัวระบุ
เครื่องหมาย	ตัวรับ P2X
พีแฟม	PF00864
อินเตอร์โปร	IPR001429
โปรไซต์	PDOC00932
ทีซีดีบี	1.ก.7
ซูเปอร์แฟมิลี OPM	181
โปรตีน OPM	3 ชั่วโมง 9 โมงเช้า
โครงสร้างโปรตีนที่มีอยู่: พีดีบี   IPR001429 PF00864 ( ECOD ; PDBsum )   อัลฟาโฟลด์ IPR001429 PF00864

ตัวรับ P2Xหรือที่รู้จักกันในชื่อ^{กลุ่ม}ช่องไอออนบวกของตัวรับ P2X ที่ควบคุมด้วย ATP [ ^{1 ]}เป็นกลุ่มโปรตีนที่ประกอบด้วยช่องไอออนบวกที่ ผ่านลิแกนด์ได้ ซึ่งจะเปิดออกเมื่อมีการจับกับอะดีโนซีน 5'-ไตรฟอสเฟต (ATP) นอกเซลล์ พวกมันอยู่ในกลุ่มตัวรับขนาดใหญ่ที่เรียกว่าซูเปอร์แฟมิลี ENaC/P2X ^{[ 1 ]}ตัวรับ ENaC และ P2X มีโครงสร้างสามมิติที่คล้ายคลึงกันและเป็นแบบโฮโมล็อก^{[ 2 ] ตัวรับ P2X}พบได้ในสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด รวม^ถึงมนุษย์หนูหนูแรตกระต่ายไก่ปลาซีบรากบวัวพยาธิใบไม้และอะมีบา [ ³ ]

ตัวรับ P2X มีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการทางสรีรวิทยาหลายอย่าง^{[ 3 ] [ 4 ]}รวมถึง:

• การปรับจังหวะการเต้นของหัวใจและการหดตัว^{[ 5 ]}
• การปรับโทนของหลอดเลือด^{[ 3 ]}
• การไกล่เกลี่ยความเจ็บปวดโดยเฉพาะความเจ็บปวดเรื้อรัง^{[ 6 ]}
• การหดตัวของท่ออสุจิระหว่างการหลั่ง^{[ 3 ]}
• การหดตัวของกระเพาะปัสสาวะระหว่างการปัสสาวะ^{[ 7 ]}
• การรวมตัวของเกล็ดเลือด^{[ 8 ]}
• การกระตุ้นแมคโครฟาจ^{[ 9 ]}
• อะพอพโทซิส^{[ 10 ]}
• การบูรณาการระหว่างเซลล์ประสาทและเซลล์เกลีย^{[ 11 ]}

ตัวรับ P2X แสดงออกในเซลล์จาก เนื้อเยื่อสัตว์หลากหลายชนิด บน ปลายประสาทก่อนและหลังไซแนปส์และเซลล์เกลีย ทั่วทั้งระบบประสาท ส่วนกลางส่วนปลายและ ระบบประสาท อัตโนมัติตัวรับ P2X ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถปรับการส่งสัญญาณไซแนปส์ได้^{[ 3 ] [ 12 ]}นอกจากนี้ ตัวรับ P2X ยังสามารถเริ่มต้นการหดตัวในเซลล์ของกล้ามเนื้อหัวใจกล้ามเนื้อโครงร่างและ เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ เรียบ ต่างๆ รวมถึงหลอดเลือดท่ออสุจิและกระเพาะปัสสาวะตัวรับ P2X ยังแสดงออกบนเม็ดเลือดขาวรวมถึงลิมโฟไซต์และแมโครฟาจ และมีอยู่ในเกล็ด เลือด มีความเฉพาะเจาะจงในระดับหนึ่งว่าตัวรับ P2X ชนิดย่อยใดแสดงออกบนเซลล์ประเภทใด โดยตัวรับ P2X ₁มีความโดดเด่นเป็นพิเศษในเซลล์กล้ามเนื้อเรียบ และ P2X ₂แพร่หลายทั่วทั้งระบบประสาทอัตโนมัติ อย่างไรก็ตาม แนวโน้มดังกล่าวเป็นเพียงภาพรวม และมีการทับซ้อนกันอย่างมากในการกระจายตัวของหน่วยย่อย โดยเซลล์ส่วนใหญ่แสดงออกมากกว่าหนึ่งหน่วยย่อย ตัวอย่างเช่น หน่วยย่อย P2X ₂และ P2X ₃มักพบว่าแสดงออกร่วมกันในเซลล์ประสาทรับความรู้สึกซึ่งมักจะประกอบรวมกันเป็นตัวรับ P2X _{2/3 ที่ทำงานได้}

จนถึงปัจจุบัน มีการระบุยีนที่แยกกันเจ็ดตัวที่เข้ารหัสหน่วยย่อย P2X และตั้งชื่อว่าP2X ₁ถึงP2X ₇โดยอิงตามคุณสมบัติทางเภสัชวิทยา^{[ 3 ] [ 13 ]}

โปรตีนของตัวรับ P2X มีลำดับที่คล้ายคลึงกันมาก (>35% ความเหมือนกัน) แต่มีกรดอะมิโน 380-1000 หน่วยย่อย โดยมีความยาวแปรผันได้ หน่วยย่อยทั้งหมดมีโครงสร้างร่วมกัน โดยมีโดเมนทรานส์เมมเบรนสองโดเมน (โดเมนหนึ่งอยู่ห่างจากปลาย N ประมาณ 30-50 หน่วยย่อย อีกโดเมนหนึ่งอยู่ใกล้ตำแหน่ง 320-340 หน่วยย่อย) ลูปภายนอกเซลล์ขนาดใหญ่ และ ปลาย คาร์บอกซิลและอะมิโน ภายในเซลล์ (รูปที่ 1) ^{[ 3 ]}โดเมนตัวรับภายนอกเซลล์ระหว่างสองส่วนนี้ (ประมาณ 270 หน่วยย่อย) มีการอนุรักษ์ไว้อย่างดี โดยมีกรดอะมิโนไกลซิลที่อนุรักษ์ไว้หลายตัว และกรดอะมิโนซิสทีลที่อนุรักษ์ไว้ 10 ตัว ปลายอะมิโนมีไซต์ที่เป็นที่ยอมรับสำหรับ การฟอสโฟรีเลชันของ โปรตีนไคเนส Cซึ่งบ่งชี้ว่าสถานะการฟอสโฟรีเลชันของหน่วยย่อย P2X อาจเกี่ยวข้องกับการทำงานของตัวรับ^{[ 14 ]}นอกจากนี้ ยังมีความแปรปรวนมาก (25 ถึง 240 หน่วยตกค้าง) ที่ปลาย C ซึ่งบ่งชี้ว่าอาจทำหน้าที่เฉพาะหน่วยย่อย^{[ 15 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ซับยูนิตส่วนใหญ่สามารถสร้างตัวรับแบบโฮโมเมอริกหรือเฮเทอโรเมอริก ที่ใช้งานได้ ^{[ 16 ]}การตั้งชื่อตัวรับกำหนดให้การตั้งชื่อขึ้นอยู่กับซับยูนิตที่เป็นส่วนประกอบ เช่น ตัวรับ P2X แบบโฮโมเมอริกที่ประกอบด้วยซับยูนิต P2X ₁ เท่านั้น เรียกว่าตัวรับ P2X ₁และตัวรับแบบเฮเทอโรเมอริกที่มีซับยูนิต P2X ₂และ P2X ₃เรียกว่าตัวรับ P2X _2/3ความเห็นพ้องโดยทั่วไปคือ P2X ₆ไม่สามารถสร้างตัวรับแบบโฮโมเมอริกที่ใช้งานได้ และ P2X ₇ไม่สามารถสร้างตัวรับแบบเฮเทอโรเมอริกที่ใช้งานได้^{[ 17 ] [ 18 ]}

ในเชิงโทโพโลยี พวกมันมีลักษณะคล้ายกับโปรตีนช่องNa ⁺ ของเยื่อบุผิว ที่มี (ก) ปลาย N และ C ที่อยู่ภายในเซลล์ (ข) ส่วนที่คาดว่าเป็นทรานส์เมมเบรนสองส่วน (ค) โดเมนลูปภายนอกเซลล์ขนาดใหญ่ และ (ง) หมู่ซิสเทอีนภายนอกเซลล์ที่อนุรักษ์ไว้จำนวนมาก ช่องรับสัญญาณ P2X ขนส่งแคตไอออนโมโนวาเลนต์ขนาดเล็ก แม้ว่าบางช่องจะขนส่ง Ca2 ⁺ ด้วย ก็ตาม^{[ 19 ]}

หลักฐานจากการศึกษาทางชีววิทยาโมเลกุลและหน้าที่การทำงานในระยะแรกบ่งชี้อย่างชัดเจนว่าโปรตีนตัวรับ P2X ที่ทำหน้าที่นั้นเป็นไตรเมอร์โดยมีหน่วยย่อยเปปไทด์สามหน่วยเรียงตัวอยู่รอบรูพรุนของช่องไอออนที่ยอมให้ไอออนผ่านได้^{[ 20 ]}มุมมองนี้ได้รับการยืนยันเมื่อเร็ว ๆ นี้โดยการใช้การตกผลึกด้วยรังสีเอกซ์เพื่อวิเคราะห์โครงสร้างสามมิติของตัวรับP2X _{4 ของ} ปลาซีบราฟิช^{[ 21 ]} (รูปที่ 2) ผลการค้นพบเหล่านี้บ่งชี้ว่าโดเมนทรานส์เมมเบรนที่สองของแต่ละหน่วยย่อยเรียงตัวอยู่รอบรูพรุนที่นำไอออน และดังนั้นจึงมีหน้าที่ในการ ควบคุม การเปิด ปิดช่อง ^{[ 22 ]}

ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและหน้าที่ของตัวรับ P2X เป็นหัวข้อของการวิจัยจำนวนมากโดยใช้การกลายพันธุ์แบบกำหนดเป้าหมายและช่องไคเมอริกและได้มีการระบุโดเมนโปรตีนหลักที่รับผิดชอบในการควบคุมการจับ ATP การซึมผ่านของไอออน การขยายรูพรุน และการลดความไว^{[ 23 ] [ 24 ]}

เชื่อกันว่าต้องใช้โมเลกุล ATP สามโมเลกุลในการกระตุ้นตัวรับ P2X ซึ่งบ่งชี้ว่า ATP จำเป็นต้องจับกับซับยูนิตทั้งสามเพื่อเปิดรูของช่องสัญญาณ แม้ว่าหลักฐานล่าสุดจะชี้ให้เห็นว่า ATP จับที่ส่วนต่อประสานของซับยูนิตทั้งสามก็ตาม^{[ 25 ] [ 26 ]}เมื่อ ATP จับกับลูปภายนอกเซลล์ของตัวรับ P2X แล้ว จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของช่องไอออน ส่งผลให้รูที่ยอมให้ไอออนผ่านได้เปิดออก ทฤษฎีการเปิดช่องที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดเกี่ยวข้องกับการหมุนและการแยกตัวของเกลียวโดเมนทรานส์เมมเบรนที่สอง (TM) ทำให้แคตไอออน เช่นNa ⁺และCa2 ⁺สามารถเข้าถึงรูนำไอออนผ่านช่องเปิด ด้านข้างสาม ช่องเหนือโดเมน TM ^{[ 27 ] [ 28 ]}การเข้าของแคตไอออนนำไปสู่การลดขั้วของเยื่อหุ้มเซลล์และการกระตุ้นกระบวนการภายในเซลล์ต่างๆ ที่ไวต่อ Ca2 ^{+ [ 29 ] [ 30 ]}เวลาเปิดช่องขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของซับยูนิตของตัวรับ ตัวอย่างเช่นตัวรับ P2X ₁และ P2X ₃ จะเกิดการลดความไวอย่างรวดเร็ว (ไม่กี่ร้อยมิลลิวินาที) เมื่อมี ATP อยู่ต่อเนื่อง ในขณะที่ช่องตัวรับ P2X ₂จะยังคงเปิดอยู่ตราบเท่าที่ ATP ยังคงจับกับมันอยู่

ปฏิกิริยาการขนส่งโดยทั่วไปคือ:

ไอออนบวกที่มีประจุเดี่ยว หรือ Ca ²⁺ (ออก) ⇌ ไอออนบวกที่มีประจุเดี่ยว หรือ Ca ²⁺ (เข้า)

เภสัชวิทยาของตัวรับ P2X ที่กำหนดส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยองค์ประกอบของหน่วยย่อย^{[ 13 ]}หน่วยย่อยที่แตกต่างกันแสดงความไวที่แตกต่างกันต่อสารกระตุ้นพิวริเนอร์จิก เช่น ATP, α,β-meATP และ BzATP และสารต้าน เช่นpyridoxalphosphate-6-azophenyl-2',4'-disulfonic acid (PPADS) และsuramin ^{[ 3} ] สิ่งที่น่าสนใจอย่างต่อเนื่องคือข้อเท็จจริงที่ว่าตัวรับ P2X บางชนิด (P2X ₂ , P2X _{4 , P2X 5}ของมนุษย์และ P2X _{7 ) แสดงสถานะเปิดหลายสถานะในการ} ^ตอบสนองต่อ ATP ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการเพิ่มขึ้นของความสามารถในการซึมผ่านของไอออนอินทรีย์ขนาดใหญ่ เช่นN -methyl- D -glucamine (NMDG ⁺ ) และสีย้อมที่จับกับนิวคลีโอไทด์ เช่นpropidium iodide (YO-PRO-1) ที่ขึ้นอยู่กับเวลา การเปลี่ยนแปลงการซึมผ่านนี้เป็นผลมาจากการขยายช่องของตัวรับ P2X เองหรือการเปิดช่องที่ไอออนสามารถซึมผ่านได้แยกต่างหากหรือไม่นั้น ยังคงเป็นหัวข้อของการวิจัยอย่างต่อเนื่อง^{[ 3 ]}

ตัวรับ P2X ถูกสังเคราะห์ขึ้นในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม แบบหยาบ หลังจากไกลโคซิเลชันที่ซับซ้อนในเครื่องมือ Golgiแล้ว พวกมันจะถูกขนส่งไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งการเชื่อมต่อจะเกิดขึ้นผ่านสมาชิกเฉพาะของตระกูลโปรตีน SNARE ^{[ 16 ]}มอทีฟ YXXXK ในปลาย C เป็นสิ่งที่พบได้ทั่วไปในหน่วยย่อย P2X ทั้งหมด และดูเหมือนจะมีความสำคัญต่อการขนส่งและการทำให้ตัวรับ P2X มีเสถียรภาพในเยื่อหุ้มเซลล์^{[ 31 ]} การกำจัดตัวรับ P2X เกิดขึ้นผ่านการนำ ตัวรับเข้าสู่ เอนโดโซม โดยใช้ คลัทรินเป็น ตัวกลาง ซึ่งตัวรับ จะถูกคัดแยกเข้าไปใน ถุงเวสิเคิลเพื่อการย่อยสลายหรือการรีไซเคิล^{[ 32 ]}

ความไวของตัวรับ P2X ต่อ ATP ถูกปรับเปลี่ยนอย่างมากโดยการเปลี่ยนแปลงของ pH ภายนอกเซลล์และโดยการมีอยู่ของโลหะหนัก (เช่น สังกะสีและแคดเมียม) ตัวอย่างเช่น ความไวของตัวรับ P2X ₁ , P2X ₃และ P2X ₄ ต่อ ATP จะลดลงเมื่อ pH ภายนอกเซลล์ < 7 ในขณะที่ความไวของตัวรับ P2X ₂ ต่อ ATP จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในทางกลับกัน สังกะสีจะเพิ่มศักยภาพของกระแสที่ควบคุมโดย ATP ผ่าน P2X ₂ , P2X ₃และ P2X ₄และยับยั้งกระแสผ่าน P2X ₁การปรับเปลี่ยนแบบอัลโลสเตอริกของตัวรับ P2X โดย pH และโลหะดูเหมือนจะเกิดจากการมีอยู่ของโซ่ข้างฮิสติดีนในโดเมนภายนอกเซลล์^{[ 3 ]}ในทางตรงกันข้ามกับสมาชิกอื่นๆ ของตระกูลตัวรับ P2X ตัวรับ P2X ₄ยังมีความไวต่อการปรับเปลี่ยนโดยแลคโตนมาโครไซคลิกไอเวอร์เมกตินมาก อีกด้วย ^{[ 33 ]}ไอเวอร์เมกตินช่วยเสริมฤทธิ์กระแสไฟฟ้าที่ควบคุมด้วย ATP ผ่านตัวรับ P2X ₄โดยเพิ่มความน่าจะเป็นในการเปิดช่องเมื่อมี ATP ซึ่งดูเหมือนว่าจะทำได้โดยการโต้ตอบกับโดเมนทรานส์เมมเบรนจากภายในชั้นไขมัน^{[ 34 ]}

• P2RX1 InterPro :  IPR003044
• P2RX2 InterPro :  IPR003045
• P2RX3 InterPro :  IPR003046
• P2RX4 InterPro :  IPR003047
• P2RX5 InterPro :  IPR003048
• P2RX6 InterPro :  IPR003049
• P2RX7 InterPro :  IPR003050

P2RX1 ; P2RX2 ; P2RX3 ; P2RX4 ; P2RX5 ; P2RX7 ; P2RXL1 ; TAX1BP3

• ช่องไอออนที่ควบคุมด้วยลิแกนด์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ ตัวรับพิวริโนรีเซป เตอร์P2X

• Ivar von Kügelgen: เภสัชวิทยาของตัวรับ P2X และ P2Y ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, BIOTREND Reviews ฉบับที่ 03, กันยายน 2008, © 2008 BIOTREND Chemicals AG
• ฐานข้อมูลช่องไอออนที่ควบคุมด้วยลิแกนด์ (สถาบันชีวสารสนเทศแห่งยุโรป)
• "โครงการ P2X"

ณการแก้ไขครั้งนี้บทความนี้ใช้เนื้อหาจาก"1.A.7 ATP-gated P2X Receptor Cation Channel (P2X Receptor) Family" ซึ่งได้รับอนุญาตภายใต้Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported Licenseแต่ไม่ใช่ภายใต้GFDLต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องทั้งหมด