Struktura a funkce P2X receptorů aktivovaných extracelulárním ATP

Abstract

ATP plays and important role in cellular signaling in many eukaryotic tissues. P2X receptors belong to a family of ligand-gated ion channels with ATP as naturally occurring ligand. They are responsible for many different physiological functions in organisms. There are several studies published in last 11 years about crystalization and structure of P2X receptors. These studies shed light on many phenomena regarding P2X receptors such as ligand binding, several types of modulation, characterization of P2X ion channel and mainly the overall structure of P2X receptors and unique structural elements of different P2X subtypes. These studies also help to explain reasons of P2X receptor desenzitization, mechanism of ion channel opening and conformational changes induced by ligand binding, a prerequisite of channel opening. The aim of this work is to summarize current knowledge about structures of P2X receptors. Key words: P2X receptor, purinergic signaling, ATP, ion channel, crystal structure

ATP hraje důležitou roli v mezibuněčné signalizaci v mnoha tkáních eukaryot. P2X receptory jsou jedním z typů ligandem-aktivovaných iontových kanálů, jejichž přirozených ligandem je právě ATP, a jsou zodpovědné za množství fyziologických funkcí v organismech. V posledních 11 letech se objevilo několik studií zabývajících se krystalizací P2X receptorů a jejich strukturou. Tyto studie objasnili mnoho fenoménů týkajících se vlastností P2X receptorů, například vazbu ligandu, některé typy modulace, charakter samotného iontového kanálu, který P2X receptory tvoří, a hlavně jeho celkovou strukturu i se strukturními specifiky pro konkrétní P2X podtypy. Studie například vysvětlují důvody desenzitizace, mechanismus otevírání iontového kanálu a konformační změny související s vazbou ligandu, které otevírání předcházejí. Cílem této práce je přinést přehled poznatků o známých strukturách P2X receptorů a nahlédnout do funkčních vlastností jejich specifik. Klíčová slova: P2X receptor, purinergní signalizace, ATP, iontový kanál, krystalová struktura