Materiał dla studentów 3 - Kanały receptory i toksyny, Psychologia UŚ, Semestr II, Zarys neurobiologii

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
DONOBLAMOśNATEśKANAŁAMI
CZYLIOTYM
JAKZBADANOPOBUDLIWOŚĆ
Kanały,wielcykanałolodzyineurotoksyny
PŁ2008
1
POCZETKANAŁOLOGÓW
PaniGalvani'owa(ŜonaL.Galvaniego)zarządza,ŜebędąnaobiadŜabieudka(lato,około1789).Wmiędzyczasie
skracająjednegokrólaogłowę,jedensejmobradujeprzez4lata,"katrąbiecielskoizostajeduszaanielska"aw
okolicachpiramidpojawiasiefacetzrękązałoŜonązaklapęmarynarki,wsmiesznymkapelusikunagłowieiz
duŜymiambicjami(naśladowcówspotykasiędzisiajwZakładachLecznictwaBardzoZamkniętego).
L.Galvani,A.Voltaobserwująpobudzenienerwówiskurczmięśni,chociaŜjeszczeniewiadomo,Ŝeto
elektryczność(17891794).SzansadlapanaMesmera.
E.Brucke,C.F.W.Ludwig,A.Fickbadanianaddyfuzją,hipoteza,Ŝewbłonachsądziury(18431856).Mickiewicz
kończywykładywParyŜewie.KolejnaDolnymŚląsku.
E.DuBoisReymondwykazanieprąduczynnościowegownerwie(1848).WiosnaLudów.
H.vonHelmholtzpomiarszybkościprzewodzeniawnerwie(ok.1850).Za11latSecesja.
J.Bernsteinteoriajonowegomechanizmupotencjałówbłonowych(1902).ZarokNobeldlaSkłodowskiejCurie,za
dwadlaSienkiewicza.
J.N.Langleykoncepcjareceptorafarmakologicznegoimediatoranerwowego(1904).
L.MichaelishipotezawiąŜącaselektywnośćkanałówzładunkiemelektrycznymichścianikapilarnąbudową
(1925).KonferencjawLocarno.PowstajeplacówkanaWesterplatte.
H.H.Dale,O.Loewibadająprzekaźnictwosynaptyczneiwykazująudziałacetylocholiny.Jedenneuronjeden
mediator.(Nobeldopierow1963).LatająZeppelinyiLindbergh.
J.Erlanger,H.S.Gasserbadająprzewodnictwonerwoweiklasyfikująaksonynatypy:A,B,C,D(Nobel1944
ciekawezaco,alfabetznakaŜdy!).
A.L.Hodgkin,A.F.Huxley,B.Katzmęcząaksonobrzymimątwy,zczegowychodziimteoriaipaskudnerównania
potencjałówbłonowych,(19391952A.Hodgkin,A.Huxley,J.EcclesNobel1963).Wmiędzyczasienaświecie
dziejąsięwaŜniejszerzeczy.
G.Ling,R.Gerardwyciągajązcienkichszklanychrurekmikroelektrodędobadaniadepolaryzacjipojedynczych
neuronówikomórekmięśni(1949).TeŜmielizabawę!.
K.S.Coletechnikavoltageclampzamądre,Ŝebyzrozumieć(1949).JuŜpo3xTAK.
S.HagiwaraTEA,nieherbatkatylkotetraetyloamina,jakoblokerpotasowychprądówbłonowych(1959).Pies
Łajkawkosmosie.Pierwszatysiąclatkaidziesięciotysięcznik.
Y.Nakamurazastosowałtetrodotoksynędoblokadyprądówsodowych(1965).Pewniemusięrybyprzejadły,albo
miałcośdoteściowej.ZarokMileniumPolski.
B.Katz,U.S.vonEuler,J.Axelrodmechanizmdziałaniasynapsyacetylocholinowej(Nobel1970).Roszada:
W.GomułkaE.Gierek.CocaColarychłowPolsce.
W.E.Sutherland,T.W.RallwykazanierolicAMP,teoriadrugiegoprzekaźnika(lata'60W.E.SutherlandNobel
1971).
A.G.Gilman,E.M.RossidentyfikacjabiochemicznabiałkaGskładnikaukładu:receptorcyklazaadenylanowa
(1970).
J.Henderson,J.H.Wangizolacjabiałkakanałowego(1972).
E.Neher,B.Sackmanwprowadzenietechnikipatchclamp(coznaczy:TRZYMAJŁATAJ)dobezpośrednich
badańkanałówbłonowychwŜywychkomórkach(1976Nobel1991).
E.Fisher,E.G.Krebs,P.Greengardbadanianadkinazamibiałkowymi,mechanizmaktywacjibiałekpoprzez
odwracalnąfosforylację(lata'60E.Fisher,E.KrebsNobel1992).
J.Hibbs,L.Ignarro,S.Moncado,J.Garthwaitewykrycie,poznanierolitlenkuazotu(NO)iwykazaniejegodziałania
wtkancenerwowej,(198089).GdybyzajęlisięN
2
Obyłobyprzynajmniejdośmiechu.WPolscem.in.
PomarańczowaAlternatywa.
P.T.NieznanimęczennicykanałologiizgłębianiewiedzyokanałachnaIrokupsychologiiwWPiPsUŚ
KcePL(19811999).Nagroda...wNiebie.
Lasciateognisperanca...
Kanały,wielcykanałolodzyineurotoksyny
PŁ2008
2
KUCHNIAKANAŁOLOGÓW
ZPODRĘCZNEGONOTATNIKALUKRECJIBORGII
Tetrodotoksynajednaznajsilniejszychnaturalnychtruciznzawartawniektórychcześciachciała
tropikalnejrybykolcobrzucharybykulialbonajeŜkiczylifugu(Tetraodon,Fugu rubripes),
specyficznieblokujenapływjonusoduidepolaryzację.WJaponiifugu(siekananasurowo)uchodzi
zanadzwyczajnyprzysmak.TrzebadobrzeŜyćzkucharzem,którywiejaktoprzyrządzić!
SaksitoksynajednokomórkowychbruzdnicGonyaulaxisinicAphanizomenonjaktetrodotoksyna(Glony
uŜywajątakichtrucizndomordowaniamałychrybiwielorybów).
Brewetoksyny(Gymnodinium breveglony)depolaryzacjaprzezdziałanienakanałsodowy.
JadskorpionaButhusijadukwiałów(Anemonia sp.)peptydyotwierająceiblokującewstanieotwartym
kanałysodowe(jakbyktodrzwiwyłamał),uniemoŜliwiajązatrzymanienapływujonówsodu
depolaryzacjabezkońca,paraliŜ,noi...
Weratrydyna,piretryny,akonityna,grajanotoksyna(zVeratrum sp,Chrysanthemum sp.,Pyrethrum sp.,
Aconitum sp.,Rhododendron sp.)alkaloidyroślinneinaturalneinsektycydyorazbatrachotoksyna
(odpewnejŜabyzKolumbii)działaniejakjaduskorpionówButhus.
SkładnikijadupająkówJSTX=JoroSpiderToxin(Nephila sp.),latrotoksyna(Latrodectus sp.wdowa
czarna)iargiotoksyna(Argiope sp.krzyŜaki)orazfilantotoksynaosygrzebaczowatej(Philanthus
sp.taszczynta,którakarmilarwysparaliŜowanymiowadami)uniemoŜliwiajązatrzymanieraz
rozpoczętegonapływuwapnia("wyłamywacze"kanałuwapniowego)groźnegłówniedlamuch
iinnychowadów,chociaŜnaraŜeniesiękilkugatunkompająkówmoŜnaprzepłacićcięŜkachorobą.
najsilniejszatoksynapajęcza–atraksotoksynaz3cmaustralijskiegoAtrax robustus(13ofiardoroku
1981,odkądanatoksyna),następnygatunekzkolei–Latrodectus hasselti,niebezpiecznetakŜe:mały,
czarny,australijskiLatrodectus spoddeseksedesowychipołudniowoeuropejskiLatrodectus,
zpolskichgatunków–kolczakzbrojny(Chiracantium punctorium)wywołujesilny,bolesnyobrzęk
Kaliotoksyna(skorpionAndroctonus),charybdotoksynaiscyllatoksyna(skorpionLeiurus)blokery
wapniozaleŜnegokanałupotasowegoK(Ca)Chtegoodsalwydepolaryzacji.
JadskorpionówCenturioidesiTityusblokerykanałupatasowego(KCh).
Konotoksynablokerreceptorówpostsynaptycznych(AChR)ikanałów(CaChlubNaChróŜne
odmiany)wzłączunerwowomięśniowymproducentiwyłącznydystrybutor:Conus sp.(stoŜki
ładneślimakimorskiechętniezbieranenaostatniąpamiątkę),róŜneodmianydziałająwybiórczona
róŜneorganizmy.
Apaminajedynypeptydprzenikającybarierękrewmózg,składnikjadupszczół(Apis melifera),ułatwia
depolaryzacjęblokującjedenzprądówpotasowychwypływającychzwnętrzakomórki.
Bungarotoksyny(wąŜBungarus),kobratoksyna(kobra)antagonista(bloker)receptora
cholinoergicznego(AChR)czylisubstancjawiąŜącasięzreceptorembezjegoaktywacji.
Tubokuraryna(składnikkurary),prostygminaiheksametoniumblokeryreceptoradlaacetylocholiny
(AChR),zktóregojąwypierająirównocześnieblokeryAChE.
Fizostygmina(ezeryna),neostygmina,prostygminasubstancjehamującerozkładanieacetylocholiny
przezAChEwszczeliniesynaptycznejcoprzedłuŜajejdziałaniei...(agronomowiezlat60mieli,a
wojskoidzisiajjeszczemasilniejsześrodki).
CyguaterotoksynainhibitorAChEztkanekrybpacyficznych.
Nikotyna(Nicotiana tabacum,Gauloise,Marlboro,Wiarus,Klubowe...)orazkarbachol,pilokarpina,
dekametonium,suksametoniumdepolaryzująnaśladującacetylocholinę.
Anatoksyna(sinicaAnaboena sp.sprawcazakwitów)naśladujeAChwobecreceptorów,afizostygminę
wobecesterazy(AChE).
Kanały,wielcykanałolodzyineurotoksyny
PŁ2008
3
Muskaryna(wcaleniezAmanita muscariategoczerwonegozbiałymikropkami,tylkozestrzępiaków
ilejkówekorazjednegogrzybaaustralijskiego)imitujeAChwzłączucholinoergicznymzMAChR
układwegetatywnydobrenamuchy.
Pikrotoksyna,bikukulinablokeryreceptorakwasugammaaminomasłowego(GABAR),w
odpowiedniejilościskutecznieuspokajająnazawsze.
Uabainaczylistrofantyna(Strophanthus sp.),digitalina(Digitalis sp.)blokerypompysodowo
potasowej.
Ergotamina,ergotoksyna,ergotonina,ergometryna(alkaloidysporyszu–Secale cornutum)blokeralfa
adrenoceptorówdlanoradrenalinyiadrenaliny(adrenolityk)icholinomimetykmiotropowy.
Botulinapopularna:kiełbasinazepsutaipuszkowinarybna(Clostridium botulinumiGastronomia
polonicavar.communae)blokujewydzielanieAChzkolbeksynaptycznychporaŜeniewiotkie(1g
czystejbotulinystarczyna10mlnludzi).
Tetanospasmina(Clostridium tetanitęŜec)nasilawydzielanieidziałanieAChwzłączachnerwowo
mięśniowychporaŜeniespastycznetj.skurczowe(równieskutecznajakbotulina).
Hyoscyna(Hyoscyamus sp.),atropina(Athropa sp.)iskopolamina(takŜewmuchomorzeczerwonym)
antagonistaMAChR,blokujedostępdlaAChinikotyny(raczejniepolecanejakośrodekna
palaczy).
Kokainablokujezwrotnywychwytwydzielonegomediatora(niektórzytolubią,aledoczasu).
BiałkowyskładnikjadumorskichwieloszczetówGlycera convolutawbudowujesięwbłonykolbek
synaptycznychukąszonejofiaryidziałajakotwartykanał,powodującyuwalnianiemediatora(być
moŜemacośwspólnegoztzw.ukąszeniemheglowskim).
Kanały,wielcykanałolodzyineurotoksyny
PŁ2008
4
KANAŁYIRECEPTORY
KANAŁYSYNAPSCHEMICZNYCHIBŁONPOZASYNAPTYCZNYCH
KANAýY AKTYWOWANE PRZEZ ZMIANY POTENCJAýU
SODOWY
• NaChumoŜliwianapływsodudokomórki,występujewkilkupodtypachoróŜnejkinetyce,
główneto:szybki,wolnyiprogowy.
WAPNIOWY
• CaChumoŜliwianapływwapnia,podtypypodobnejakdlakanałusodowego.
POTASOWY
umoŜliwiawypływpotasuzkomórki,coprzeciwdziałaczynnościNaChiCaCh,wśródlicznych
podtypówsąm.in.:
• KChodpowiadającyzarepolaryzację,dwagłównepodtypyszybkiiwolny,
• ACh“męczącejsięrepolaryzacji”,tzn.aktywujegodepolaryzacja,potemstopniowosięzamyka,
cozwiększapobudliwośćumoŜliwiasamoczynne depolaryzacjewskutekpowolnegozamykania
sięporepolaryzacjitakŜespacingrytmicznedepolaryzacjeczylisercaineuronów
rozrusznikowych
• IRChzamykającysięnaszczyciedepolaryzacjicopowodujeplateaudepolaryzacjiserca,
• GIRKCh–GproteinactivatedinwardlyrectifyingK
+
channelshiperpolaryzujące,wraŜliwena
etanolaktywowanealkoholem,powodująhamowanieczynnościkorowychwupojeniu
alkoholowym
• K(Ca)Ch=SloKCh+SKKChotwierany/aktywowanyorazmodulowanyprzeznadmiarjonów
wapniawewnętrzukomórki,sprawcawyładowań(depolaryzacji)salwamilubhabituacji.
oraz
• K(Na)ChiK(ATP)Ch–zktórychtendrugijestmodyfikowanyprzezbłonowefosfolipidy,tzn
wzrostwewnątrzkomórkowegostęŜeniafosforanówfosfatydyloinozytolu(PIPs)znosiblokkanału
przezATP,aktywacjarozkładającejPIPsfosfolipazyCponownieumoŜliwiahamowanieprzezATP
• TWIKChkanałpotasowyzdwomaotworami(twopore)dziwadło!
CHLORKOWY
• ClChodpowiadazanapływchloru,licznepodtypy,usłodkowodnychjednokomórkowców
odpowiadazadepolaryzację.
aktywowaneprzezligandClCh(GlyR,GABA
A
R),cAMPregulatedCysticFibrosisTransmembrane
ConductanceRegulator(CFCR),napięciozaleŜneClCh,iAktwywowaneprzezwapń(Cl(Ca)Ch)
KANAýY I RECEPTORY AKTYWOWANE PRZEZ MEDIATOR NERWOWY
acetylocholinowy:NiMzlicznymipodtypami;
alfaibetaadrenergicznyzzok.10podtypami;
dopaminowy:D1,D2,D3,D4;
glutaminowy:nonNMDAiNMDA;AMPA;kainianowy;kwiskwalinianowy(Q/K)
opiatowy,κ,...
orazdlahistaminy,glicyny,tauryny,peptydów,benzodiazepin,cytokin
...iinnewiększośćzponad40poznanychmediatorówmaconajmniejdwaróŜnereceptory,jedenz
nichmoŜebyćkanałemdlajakiegośjonu,ainnesązwiązanezprodukcjądrugiegoprzekaźnika.
Receptorbłonowyzbudowanyjestzwielucząsteczekbiałek,tworzącychwpewnymsensie
ogniwałańcuchaczynności.JednymztakichpośrednichogniwsąbiałkaG.Końcowymogniwem
jestenzymprodukującydrugiprzekaźnik,np.:cyklazaadenylanowalubfosfolipazaA2.
takŜeliczneegzotycznereceptorybłonowezmysłówchemicznychsprzęŜonezbiałkiemG
olf
Kanały,wielcykanałolodzyineurotoksyny
PŁ2008
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • mement.xlx.pl

    • Tematy