Член 2 подсемейства калиевых каналов K , также известный как TREK-1, представляет собой белок , который у людей кодируется геном KCNK2 . [ 5] [6] [7]
Этот ген кодирует K 2P 2.1, липид-зависимый ионный канал , принадлежащий к семейству белков фонового калиевого канала с двумя порами. Этот тип калиевого канала образован двумя гомодимерами, которые создают канал, который высвобождает калий из клетки для управления потенциалом покоя мембраны. Канал открывается анионным липидом, некоторыми анестетиками, растяжением мембраны, внутриклеточным ацидозом и теплом. Для этого гена были обнаружены три варианта транскриптов, кодирующих различные изоформы. [7]
Функция нейронов
TREK-1 является частью подсемейства механоуправляемых калиевых каналов , которые присутствуют в нейронах млекопитающих. Они могут быть управляемы как химическими, так и физическими способами и могут быть открыты как физическими, так и химическими стимулами. Каналы TREK-1 обнаружены в различных тканях, но особенно многочисленны в мозге и сердце и наблюдаются в различных типах нейронов. [8] C -конец каналов TREK-1 играет роль в механочувствительности каналов. [9]
В нейронах центральной нервной системы каналы TREK-1 играют важную роль в физиологических, патофизиологических и фармакологических процессах, включая электрогенез , ишемию и анестезию . TREK-1 играет важную роль в нейропротекции против эпилепсии и ишемии головного и спинного мозга и оценивается как потенциальная цель для новых разработок терапевтических агентов для неврологии и анестезиологии. [10]
При отсутствии нормально функционирующего цитоскелета каналы TREK-1 все еще могут открываться посредством механического затвора. [9] Клеточная мембрана функционирует независимо от цитоскелета, а толщина и кривизна мембраны способны модулировать активность каналов TREK-1. [11] Предполагается, что изменение толщины ощущается амфипатической спиралью, которая простирается от внутреннего листка мембраны. [12]
Введение определенных соединений в мембрану, включая ингаляционные анестетики и пропофол, активирует TREK-1 через фермент фосфолипазу D2 (PLD2). До добавления анестетика PLD2 связывается с липидными плотами GM-1. После анестетика фермент или комплекс фермента и канала перемещается в домены PIP2, где фермент производит фосфатидную кислоту, которая открывает канал. [13]
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000082482 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000037624 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Лесаж Ф., Лаздунски М. (октябрь 1998 г.). «Картирование генов человеческих калиевых каналов TREK-1 (KCNK2) и TASK (KCNK3) на хромосомах 1q41 и 2p23». Геномика . 51 (3): 478–9. doi :10.1006/geno.1998.5397. PMID 9721223.
^ Goldstein SA, Bayliss DA, Kim D, Lesage F, Plant LD, Rajan S (декабрь 2005 г.). «Международный союз фармакологии. LV. Номенклатура и молекулярные взаимоотношения двух-P калиевых каналов». Pharmacol Rev. 57 ( 4): 527–40. doi :10.1124/pr.57.4.12. PMID 16382106. S2CID 7356601.
^ ab "Ген Entrez: калиевый канал KCNK2, подсемейство K, член 2".
^ Fink M, Duprat F, Lesage F, Reyes R, Romey G, Heurteaux C, Lazdunski M (1996). «Клонирование, функциональная экспрессия и локализация в мозге нового нетрадиционного внешнего выпрямительного канала K+». The EMBO Journal . 15 (24): 6854–6862. doi :10.1002/j.1460-2075.1996.tb01077.x. PMC 452511. PMID 9003761 .
^ ab Patel AJ, Honoré E, Maingret F, Lesage F, Fink M, Duprat F, Lazdunski M (1998). "Млекопитающий двухпоровый домен S-подобный механоуправляемый канал K+". The EMBO Journal . 17 (15): 4283–4290. doi :10.1093/emboj/17.15.4283. PMC 1170762 . PMID 9687497.
^ Giorda R, Weisberg EP, Ip TK, Trucco M (1992). «Геномная структура и штаммоспецифическая экспрессия рецептора естественных клеток-киллеров NKR-P1». Журнал иммунологии . 149 (6): 1957–1963. doi :10.4049/jimmunol.149.6.1957. PMID 1517565.
^ Patel AJ, Lazdunski M, Honoré E (2001). «Липидные и механозависимые 2P доменные каналы K(+)». Curr Opin Cell Biol . 13 (4): 422–428. doi :10.1016/s0955-0674(00)00231-3. PMID 11454447.
^ Nayebosadri A, Petersen EN, Cabanos C, Hansen SB (2018). «Датчик толщины мембраны в каналах TREK-1 преобразует механическую силу». Social Science Research Network. SSRN 3155650.{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
^ Павел MA, Петерсен EN, Ван H, Лернер RA, Хансен SB (28 мая 2020 г.). «Исследования механизма общей анестезии». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 117 (24): 13757–13766. Bibcode : 2020PNAS..11713757P. doi : 10.1073/pnas.2004259117 . PMC 7306821. PMID 32467161 .
Дальнейшее чтение
Goldstein SA, Bockenhauer D, O'Kelly I, Zilberberg N (2001). «Каналы утечки калия и семейство двух-P-доменных субъединиц KCNK». Nat. Rev. Neurosci . 2 (3): 175–84. doi :10.1038/35058574. PMID 11256078. S2CID 9682396.
Honoré E (2007). «Фоновые нейрональные каналы K2P: фокус на TREK1». Nat. Rev. Neurosci . 8 (4): 251–61. doi :10.1038/nrn2117. PMID 17375039. S2CID 21421846.
Fink M, Duprat F, Lesage F и др. (1997). «Клонирование, функциональная экспрессия и локализация в мозге нового нетрадиционного внешнего выпрямительного канала K+». EMBO J . 15 (24): 6854–62. doi :10.1002/j.1460-2075.1996.tb01077.x. PMC 452511 . PMID 9003761.
Patel AJ, Honoré E, Lesage F и др. (1999). «Ингаляционные анестетики активируют двухдоменные фоновые каналы K+». Nat. Neurosci . 2 (5): 422–6. doi :10.1038/8084. PMID 10321245. S2CID 23092576.
Meadows HJ, Benham CD, Cairns W, et al. (2000). «Клонирование, локализация и функциональная экспрессия человеческого ортолога калиевого канала TREK-1». Pflügers Arch . 439 (6): 714–22. doi :10.1007/s004240050997. PMID 10784345.
Maylie J, Adelman JP (2001). «Транслируйте меня, Скотти! Каналы TREK качаются в обе стороны». Nat. Neurosci . 4 (5): 457–8. doi :10.1038/87402. PMID 11319549. S2CID 5982574.
Бокенхауэр Д., Зильберберг Н., Голдштейн СА. (2001). «KCNK2: обратимое преобразование утечки калия из гиппокампа в потенциал-зависимый канал». Nat. Neurosci . 4 (5): 486–91. doi :10.1038/87434. PMID 11319556. S2CID 7658182.
Enyeart JJ, Xu L, Danthi S, Enyeart JA (2003). "Фоновый канал K+, регулируемый АКТГ и АТФ в клетках коры надпочечников, — это TREK-1". J. Biol. Chem . 277 (51): 49186–99. doi : 10.1074/jbc.M207233200 . PMID 12368289.
Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH и др. (2003). «Создание и начальный анализ более 15 000 полноразмерных последовательностей ДНК человека и мыши». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 99 (26): 16899–903. Bibcode : 2002PNAS...9916899M. doi : 10.1073/pnas.242603899 . PMC 139241. PMID 12477932 .
Имабаяши Х., Мори Т., Годзё С. и др. (2003). «Повторная дифференцировка дедифференцированных хондроцитов и хондрогенез стромальных клеток костного мозга человека через формирование хондросфер с профилированием экспрессии с помощью крупномасштабного анализа кДНК». Exp. Cell Res . 288 (1): 35–50. doi :10.1016/S0014-4827(03)00130-7. PMID 12878157.
Miller P, Peers C, Kemp PJ (2004). «Полимодальная регуляция hTREK1 pH, арахидоновой кислотой и гипоксией: физиологическое воздействие при ацидозе и алкалозе». Am. J. Physiol., Cell Physiol . 286 (2): C272–82. doi :10.1152/ajpcell.00334.2003. PMID 14522822. S2CID 25421690.
Fu GK, Wang JT, Yang J, et al. (2005). «Круговая быстрая амплификация концов кДНК для высокопроизводительного клонирования частичных генов». Genomics . 84 (1): 205–10. doi :10.1016/j.ygeno.2004.01.011. PMID 15203218.
Kennard LE, Chumbley JR, Ranatunga KM и др. (2005). «Ингибирование двухпорового доменного калиевого канала человека, TREK-1, флуоксетином и его метаболитом норфлуоксетином». Br. J. Pharmacol . 144 (6): 821–9. doi :10.1038/sj.bjp.0706068. PMC 1576064. PMID 15685212 .
Miller P, Kemp PJ, Peers C (2005). "Структурные требования к чувствительности O2 с помощью человеческого тандемного доменного канала P, hTREK1". Biochem. Biophys. Res. Commun . 331 (4): 1253–6. doi :10.1016/j.bbrc.2005.04.042. PMID 15883010.
Murbartián J, Lei Q, Sando JJ, Bayliss DA (2005). «Последовательное фосфорилирование опосредует индуцированное рецептором и киназой ингибирование фоновых калиевых каналов TREK-1». J. Biol. Chem . 280 (34): 30175–84. doi : 10.1074/jbc.M503862200 . PMID 16006563.
Хьюз С., Магней Дж., Форман М. и др. (2006). «Экспрессия механочувствительного канала 2PK+ TREK-1 в остеобластах человека». J. Cell. Physiol . 206 (3): 738–48. doi :10.1002/jcp.20536. PMID 16250016. S2CID 1788790.
Кимура К, Вакамацу А, Сузуки Й и др. (2006). «Диверсификация транскрипционной модуляции: крупномасштабная идентификация и характеристика предполагаемых альтернативных промоторов человеческих генов». Genome Res . 16 (1): 55–65. doi :10.1101/gr.4039406. PMC 1356129. PMID 16344560 .
