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1、2002;29(2)生物化学与生物物理进展Prog.Biochem.Biophys.·197·3酸敏感离子通道研究进展33伍龙军徐天乐(中国科学技术大学神经生物学与生物物理学系,合肥230027)摘要组织酸化是生理和病理下常见的现象.神经元可以通过酸敏感的离子通道(ASICs)来感受细胞周围的pH值的降低.ASICs属于NaCPDEG家族的一个成员.目前,已发现了6个ASICs亚基,它们在外周和中枢神经系统中广泛表达,其同聚体和异聚体通道有着各种不同的电生理学特性.ASICs在机体感觉尤其是痛觉中起着至关重要的作用.关键词组织酸化,酸敏
2、感离子通道(ASICs),痛觉学科分类号Q42,Q51由于机体代谢过程中可产生酸类物质,因此组织酸化是生理和病理条件下的一种常见现象.如在炎症、缺血和肿瘤组织中,pH可以降低至610以下.那么,机体又如何去感受这种pH值的降低呢?目前的研究表明,细胞至少可以通过两种途径++去感受胞外的质子(H):一种是H可以调控众多电压门控离子通道和配体门控离子通道,如电压门控的钠、钾、钙通道,NMDA受体,GABAA受+体等;另一种是H也可以直接门控某些离子通道,如酸敏感的离子通道(acidsensingionchannels,ASICs).愈来愈多
3、的研究表明,ASICs在痛觉、触觉、味觉等感觉中发挥着重要的作用.Fig11FivemembersoftheNaCPDEGfamilyandthe[1]同时,ASICs亚基在进化中表现的非常保守(大鼠topographyoftheirsubunits[1]和人的某些ASICs氨基酸序列有99%是相同的),图1NaCPDEG家族的五个成员及亚基的结构示意图这也说明了ASICs在神经活动和功能中有着重要作用.自Waldmann等在1997年克隆了第一个目前,NaCPDEG家族的已知成员有5个[1]+ASICs亚基后,对ASICs的研究成为近
4、几年来神经(图1):哺乳动物上皮钠通道(epithelialNa生物学中发展最为迅速的领域之一.channel,ENaC);线虫DEG;软体动物中肽激活+的钠通道(FMRFamide2activatedNachannel,1ASICs通道属于NaCPDEG家族中的一员FaNaC);果蝇中amiloride敏感的钠通道;哺乳动+NaC(Nachannel)PDEG(degenerin)家族是物中酸敏感的离子通道(ASICs).这些分支又包一大类amiloride敏感的钠通道家族,其成员的共含着不同的亚基成员并行使着各种不同的功能.+同特点
5、是均为非电压门控的对Na有高通透性的ENaC包含α、β、γ、δ四个亚基,它们在哺乳动物离子通道,且均可被amiloride所阻断.这些通道肾、肺和结肠等上皮内表达,通常不需要任何刺激+通常由数个亚基组成,而不同亚基却有着类似的拓时保持持续开放,负责对Na进行重吸收.DEG朴学结构.目前普遍接受的模型是亚基包含两个疏包括MEC24、MEC210、UNC28、UNC2105和水跨膜区(TM)和一个大的富含半胱氨酸的胞外3国家杰出青年基金(30125015)、教育部跨世纪优秀人才基金、科[1]环,其N端和C端均在胞内(图1).令人感兴技部97
6、3项目(G1999054000)和中国科学院“百人计划”资助.3趣的是,该模型类似于ATP受体(P2X)的亚基通讯联系人.Tel:055123603510,E2mail:xutianle@ustc.edu.cn结构,然而这两类受体并无任何同源之处.收稿日期:2001209213,接受日期:2001210227·198·生物化学与生物物理进展Prog.Biochem.Biophys.2002;29(2)DEG215个成员,这些通道在受机械刺激时开放,COS细胞)研究各亚基同聚体和异聚体通道电流因而在线虫的触觉和机械感受中发挥作用.FaNa
7、C成为较为常用的手段.ASIC1a在脑、脊髓和DRG+是NaCPDEG家族中唯一由神经肽门控的阳离子通中广泛表达,其同聚体通道对H敏感性较高道.已有证据表明该通道是4个亚基所组成的同聚(pH50=610)且电流只表现出快速失活成分.该通+2+体.最近在果蝇中,也发现了两个NaCPDEG家族道主要通透Na,但对Ca也有一定的通透性.+成员:dGNaC1(Drosophilagonad2specificNaASIC1b是ASIC1a的剪接变异体,它仅在DRG中+channel1)和dmdNac1(Drosophilamultiple有表达,
8、该通道与ASIC1a有类似的H敏感性和++[4]dendriticneuroneNachannel1).它们在果蝇的触动力学特性,不同的是它仅对Na有通透性.觉和本体感觉以及发育过程中可能有着重要的作ASI
