Учебный сайт Якушева Александра


Практикум 14. Мембранные белки

Каппа-опиоидные рецепторы являются одной из разновидностей опиоидных рецепторов. Эти рецепторы относятся к классу GPCR - рецепторы, сопряженные с G-белками. Нативным эндоопиоидом для них является динорфин.
Внутриклеточное воздействие этих рецепторов осужествляется через активацию фосфодиэстеразы, которая разрушает цАМФ и снижает его концентрацию.
Как и мю-опиоидные рецепторы(основной класс, их агонистами является морфин и его производные), агонисты каппа-опиоидных рецепторов вызывают анальгезию. Но в отличие от первых, агонисты каппа-опиоидных рецепторов вызывают также дисфорию, галлюцинации и диссоциативное состояния. Поэтому медицинское применение этих препаратов ограничено. Мощным агонистом каппа-опиоидных рецепторов является Сальвинорин А - терпеноид, содержащийся в растении Salvia divinorum. Данное вещество является сильным галлюциногеном, при этом в отличии от других веществ этого же класса, не воздействует ни на серотониновые, ни на NMDA-рецепторы.
Было показано, что каппа-опиоидные рецепторы вовлечены в развитие таких последствий хронического стресса, как депрессия, тревожность и ангедония. Также изменения в их работе связаны с долговременными эффектами злоупотребления психоактивными веществами. Поэтому изучение этих рецепторов и опосредованной ими передачи представляет интерес, как потенциальная мишень для терапии психических заболеваний(исследования в этом направлении ведутся).

При помощи веб-сервиса TMHMM были предсказаны трансмембранные участки. Результат работы программы приведен на изображении 1. Как видно, данный рецептор содержит семь трансмембранных доменов, соединенных между собой петлями, выходящими из мембраны. Очевидно, что большая часть рецептора расположена именно в мембране. Также видно, что рецептор по краям обладает относительно большими немембранными доменами. Можно предположить, что посредством этих доменов осуществляется взаимодействие рецептора с G-белком.

domains
Рисунок 1. Предсказанные трансмембранные участки каппа-опиоидного рецептора человека.

Изображение структуры каппа-опиоидного рецептора получено из базы данных RCSB PDB. Рецептор связан со своим антагонистом - веществом JDTic. Видно, что рецептор действительно имеет 7 трансмембранных доменов.

PDB
Рисунок 2. Структура каппа-опиоидного рецептора человека, полученная при помощи рентгеновской кристаллографии.