Prostasykliinireseptori - Prostacyclin receptor

PTGIR
Käytettävissä olevat rakenteet
ATE Ortologihaku : PDBe RCSB
Tunnisteet
Aliakset PTGIR , IP, PRIPR, prostaglandiini I2 (prostasykliini) -reseptori (IP), prostaglandiini I2 -reseptori
Ulkoiset tunnukset OMIM : 600022 MGI : 99535 HomoloGene : 7496 GeneCards : PTGIR
Ortologit
Laji Ihmisen Hiiri
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)

NM_000960

NM_008967

RefSeq (proteiini)

NP_000951

NP_032993

Sijainti (UCSC) Aika 19: 46.62 - 46.63 Mb Aikakirja 7: 16.91 - 16.91 Mb
PubMed -haku
Wikidata
Näytä/muokkaa ihmistä Näytä/muokkaa hiirtä

Prostasykliini-reseptori , jota kutsutaan myös prostaglandiini-I2-reseptoriin tai vain IP- , on reseptori , joka kuuluu prostaglandiinin (PG) ryhmä reseptoreita . IP sitoutuu ja välittää prostasykliinin (jota kutsutaan myös nimellä Prostaglandin I 2 , PGI 2 , tai kun sitä käytetään lääkkeenä, epoprostenolia) biologisia vaikutuksia ja välittää niitä . IP: tä koodaa ihmisissä PTGIR -geeni . Vaikka IPL: n tärkein kliininen merkitys on monia eläinmallitutkimuksissa määriteltyjä toimintoja, se on voimakas vasodilataattori: IP-stimulaattoreita käytetään vakavien ja jopa hengenvaarallisten sairauksien, joihin liittyy patologinen verisuonten supistuminen, hoitoon .

Gene

PTGIR -geeni sijaitsee ihmisen kromosomissa 19 asemassa q13.32 (eli 19q13.32), sisältää 6 eksonit, ja koodaa G-proteiiniin kytkeytynyt reseptori (GPCR) ja rodopsiinin kaltaisen reseptorin perhe, Alaheimo A14 (ks rhodopsin- kuten reseptorit#alaperhe A14 ).

Ilmaisu

IP ilmentyy voimakkaimmin aivoissa ja kateenkorvassa ja se havaitaan helposti useimmissa muissa kudoksissa. Sitä esiintyy koko verisuoniverkossa endoteelissä ja sileissä lihassoluissa .

Ligandit

Aktivoivat ligandit

Tavallisilla prostanoideilla on seuraavat suhteelliset tehot reseptoriligandeina IP: n sitoutumisessa ja aktivoimisessa: PGI 2 >> PGD2 = PGE2 = PGF2α > TXA2 . Tyypillisissä sitoutumistutkimuksissa SMM 2: lla on puolet sen maksimaalisesta sitoutumiskyvystä ja soluja stimuloivista vaikutuksista noin 1 nanomolaarisella tasolla, kun taas muut prostaglandiinit ovat> 50–100 kertaa heikompia kuin tämä. SMM 2 on kuitenkin erittäin epävakaa, ja se muuttuu spontaanisti paljon vähemmän aktiiviseksi johdannaiseksi 6-keto-PGF1 alfa 1 minuutin kuluessa sen muodostumisesta. Tämä epävakaus vaikeuttaa SMM 2 : n tarkan affiniteetin määrittämistä IP: lle. Sen vuoksi on myös tärkeää saada stabiileja synteettisiä SMM 2 -analogeja kliiniseen käyttöön. Voimakkaimpia näistä reseptorin agonistien sitoutumiselle ja aktivoimalla IP ovat iloprostin , taprostene, ja esuberaprost joka on K d -arvot (toisin sanoen pitoisuudet, jotka sitoutuvat puoli käytettävissä olevien IP-reseptorit) matalan nano mol / litra alue ( http: // www.guidetopharmacology.org/GRAC/ObjectDisplayForward?objectId=345/ ).

Ligandien estäminen

Useat synteettiset yhdisteet sitoutuvat, mutta eivät aktivoi IP: tä ja estävät siten sen aktivoitumisen juuri kuvattujen aktivoivien ligandien avulla. Näiden reseptoriantagonistit ovat RO1138452, RO3244794, TG6-129, ja BAY-73-1449, joilla kaikilla on K d -arvot IP: ssa tai alle alhainen nanomol / litra tasolla ( http://www.guidetopharmacology.org/GRAC/ObjectDisplayForward ? objectId = 345/ ).

Solujen aktivaation mekanismi

IP luokitellaan relaksanttityyppiseksi prostenoidireseptoriksi sen perusteella, että se kykenee aktivoinnin jälkeen rentouttamaan tiettyjä ennalta supistettuja sileiden lihasten valmisteita ja sileitä lihaksia sisältäviä kudoksia, kuten keuhkovaltimoiden ja laskimoiden kudoksia. Kun IP sitoutuu PGI 2: een tai muihin sen agonisteihin, se stimuloi yhtä tai useampaa kolmesta G -proteiinikompleksin tyypistä riippuen solutyypistä: a) Gs -alfa -alayksikkö - Gβγ -kompleksit, jotka vapauttavat G: tä, joka sitten stimuloi adenyylisyklaasia nostamaan solunsisäisiä tasoja cAMP ja aktivoi siten cAMP-säätelemiä proteiinikinaasi A -riippuvaisia solun signalointireittejä (katso PKA ); b) Gq alfa-alayksikkö -Gβγ komplekseja, jotka vapautumisen Gq että sitten stimuloi muita solusignaalireittien (esim fosfolipaasi C / IP3 / solu Ca 2 + mobilisaatio / diasyyliglyseroli / proteiinikinaasi Cs , kalmoduliini -modulated myosiinin kevyen ketjun kinaasin , RAF / MEK / Mitogeenilla -aktivoidut proteiinikinaasit , PKC / Ca 2+ / kalsineuriini / aktivoitujen T -solujen ydintekijä ; ja EGF -solureseptorit ; ja c) Gi -alfa -alayksikkö -Giβγ) -kompleksit, jotka vapauttavat Gi: n, joka sitten simuloi fosfolipaasi C: tä pilkkoakseen fosfatidyylininositolitrifosfaatin inositoliksi trifosfaatti, joka nostaa solunsisäisiä CaCa 2 -tasoja säätelemällä siten kalsiumin signalointireittejä ja diasyyliglyserolia, joka aktivoi tiettyjä proteiinikinaasi C -entsyymejä), jotka fosforyloivat ja säätelevät siten solusignalointiin osallistuvia kohdeproteiineja (katso proteiinikinaasi C#-toiminto ). Tutkimukset viittaavat siihen, että Gsβγ-kompleksien stimulaatiota tarvitaan Gqβγ- ja Giβγ-riippuvien reittien aktivoimiseksi. Tietyissä soluissa IP: n aktivointi stimuloi myös G 12 /G 13 -Gβγ G -proteiineja aktivoimaan GTPaasien signalointiproteiinien Rho -perheen ja Gi -Gβγ G -proteiinit Raf /MEK /mitogeeni -aktivoitujen kinaasireittien aktivoimiseksi.

Toiminnot

Tutkimukset, joissa käytettiin eläimiä, jotka on geneettisesti muokattu IP: ksi ja joissa tutkitaan EP4 -reseptoriagonistien vaikutuksia eläimissä sekä eläinten ja ihmisten kudoksissa, osoittavat, että tämä reseptori palvelee erilaisia ​​toimintoja. Sitä on pidetty onnistuneimpana terapeuttisena kohteena yhdeksän prostanoidireseptorin joukossa.

Verihiutaleet

IP- geenin tyrmäyshiirillä (eli IP (-/-) hiirillä) on lisääntynyt taipumus tromboosiin vasteena kokeellisesti indusoituun endoteeliin , mikä näyttää heijastavan ainakin osittain IP: n verihiutaleiden vastaisen aktiivisuuden menetyksen. Eläinten ja ihmisten verihiutaleiden IP-aktivointi estää niiden aggregaatiovastetta ja tämän verihiutaleriippuvaisen veren hyytymisen estämisen yhtenä seurauksena . SMM 2 -IP -akseli yhdessä typpioksidin tuotannon kanssa , jotka toimivat yhdessä additiivisesti ja mahdollisesti synergistisesti, ovat voimakkaita ja fysiologisesti negatiivisia verihiutaleiden toimintaa ja siten veren hyytymistä sääteleviä aineita. Tutkimukset viittaavat siihen, että PGI 2 -IP -akseli on heikentynyt potilailla, joilla on taipumus kehittyä patologiseen tromboosiin , kuten lihavuuteen, diabetekseen ja sepelvaltimotautiin .

Sydän- ja verisuonijärjestelmä

IP -aktivointi stimuloi valtimoiden ja suonien laajentumista eri eläinmalleissa sekä ihmisissä. Se lisää verenkiertoa esimerkiksi keuhko-, sepelvaltimo-, verkkokalvon- ja suonikalvon kautta . Inhaloitu SMM 2 aiheuttaa ihmisissä diastolisen ja vähäisen systolisen verenpaineen pienen laskun. Tämä toiminta sisältää IP: n kyvyn rentouttaa verisuonten sileitä lihaksia, ja sitä pidetään yhtenä IP -reseptorien perustoiminnoista. Lisäksi IP-hiirille (-/-), joilla on korkea suolaruokavalio, kehittyy merkittävästi korkeampi verenpaineen , sydämen fibroosin ja sydämen hypertrofian taso kuin kontrollihiirillä. IP-reseptorien verisuonia laajentavat ja ehkä verihiutaleita estävät vaikutukset todennäköisesti tukevat sen kykyä tukahduttaa verenpainetauti ja suojata kudoksia, kuten sydän tässä mallissa sekä sydän, aivot ja ruoansulatuskanava erilaisissa iskeemisen vamman eläinmalleissa . IP -agonisteja käytetään todellakin potilaiden patologisten verisuonten supistumissairauksien hoitoon. IP -aktivaattorien injektio jyrsijöiden ihoon lisää paikallista kapillaarien läpäisevyyttä ja turvotusta; IP-hiiret (-/-) eivät osoita tätä kohonnutta kapillaarien läpäisevyyttä ja turvotusta vasteena IP-aktivaattorien lisäksi myös karrageeni- tai bradykiniini- indusoidun tassuturvotuksen mallissa . IP-antagonistit vähentävät myös kokeellisesti indusoitua kapillaarien läpäisevyyttä ja turvotusta rotilla. Tätä toimintaa pidetään myös IP-reseptorien fysiologisena funktiona, mutta se voi edistää IP-aktivaattorien toksisuutta potilailla indusoimalla esimerkiksi hengenvaarallista keuhkoödeemaa .

IP -aktivaattorit estävät verenkierrossa olevien verihiutaleiden ja leukosyyttien kiinnittymistä verisuonten endoteeliin ja estävät siten niiden pääsyn kudoshäiriökohteisiin. Aktivaattorit estävät myös verisuonten sileiden lihassolujen lisääntymistä estämällä näiden solujen kasvusyklin ja käynnistämällä niiden apoptoosin (eli solukuoleman ). Nämä toimet yhdessä sen tulehdusta ehkäisevien vaikutusten kanssa voivat olla taustalla IP-geenin tyrmäyksen kyvyssä ApoE (-/-) -hiirimallissa aiheuttaa nopeutunutta ateroskleroosin kehittymistä.

Tulehdus

Hiiritutkimukset osoittavat, että PGI 2 -IP -akseli aktivoi solun signalointireittejä, joilla on tapana tukahduttaa allerginen tulehdus. Akselin inhiboi luuytimestä peräisin olevien dendriittisolujen (eli antigeeniä esittelevät solut , jotka prosessin antigeenin materiaali, esittää se niiden pinnoilla toimitettavaksi T-solujen , ja muuten säädellä synnynnäisen ja adaptiivisen immuunijärjestelmän vastetta) tuottamasta proinflammatoristen sytokiinien (esim IL -12 , TNF-alfa , IL-1-alfa ja IL-6 ) stimuloimalla niitä lisäämään tulehdusta ehkäisevän sytokiinin, IL-10: n, tuotantoa. Näiden solujen IP -reseptoriaktivaatio estää myös niiden lipopolysakkaridistimuloidun pro -inflammatoristen solupintaproteiinien (eli CD86- , CD40- ja MHC -luokan II molekyylien) ilmentymisen, jotka ovat kriittisiä adaptiivisten immuunivasteiden kehittämisessä. IL-reseptorilla aktivoidut luuytimestä peräisin olevat dendriittisolut osoittivat huomattavasti heikentynyttä kykyä stimuloida T-auttajasolun lisääntymistä sekä näiden solujen kykyä tuottaa allergisia sytokiinejä (eli IL-5 ja IL-13 ). Allergisen tulehduksen hiirimallissa SMM 2 vähensi keuhkojen kypsien dendriittisolujen kypsymistä ja kulkeutumista välikarsinan imusolmukkeisiin lisääen samalla kypsymättömien dendriittisolujen ulostuloa pois keuhkoista. Nämä vaikutukset johtivat allergeenin aiheuttamien allergisten reaktiivisuuden välittävien solujen TH -2 -vasteiden vähenemiseen . Nämä IP-indusoidut vasteet vaikuttavat todennäköisesti sen ilmeiseen toimintaan tiettyjen hiiren tulehdusvasteiden estämisessä, mistä esimerkkinä on IP-reseptorivajeellisten hiirten epäonnistuminen kehittää täydellisiä keuhkojen hengitysteiden allergisia vasteita ovalbumiinille allergisen tulehduksen mallissa.

Ihmistutkimuksissa SMM 2 ei muuttanut keuhkoputkien supistumisvastetta allergeenille, mutta suojaa liikunnan aiheuttamalta ja ultraääniveden aiheuttamalta keuhkoputkien supistumiselta astmapotilailla. Se aiheutti myös bronkodilataatiota kahdella astmapotilaalla. Nämä tutkimukset tehtiin kuitenkin ennen voimakkaiden ja selektiivisten IP -agonistien saatavuutta. Nämä agonistit saattavat tuottaa tehokkaampia inhibiittorituloksia hengitysteiden allergisiin sairauksiin, mutta niiden toksisuus (esim. Keuhkoödeema, hypotensio) on yleensä rajoittanut astmapotilaiden tutkimusta.

IP-reseptorit näyttävät myös osallistuvan ei-allergisten tulehdusvasteiden tukahduttamiseen. IP-reseptorin puutteellisilla hiirillä on vähentynyt tulehduksen laajuus ja eteneminen kollageenin aiheuttaman niveltulehduksen mallissa. Tämä vaikutus voi johtua niveltulehdukseen liittyvien tulehdusta edistävien geenien (eli IL-6: n , VEGF-A : n ja RANKL: n ) ilmentymisen säätelystä . Toisaalta IP-reseptorit voivat edistää ei-allergisia tulehdusreaktioita: IP-reseptorin puutteellisilla hiirillä esiintyi lisääntynyttä keuhkotulehdusta bleomysiinin aiheuttaman keuhkofibroosin mallissa, kun taas hiiret tehtiin yliekspressoimaan PGI 2 -muotoista entsyymiä, prostasykliiniä syntaasin , hengitysteiden epiteelisoluissaan oli tässä mallissa suojattu keuhkovaurioita vastaan.

Kivun havaitseminen

IP-hiirillä (-/-) on vähän tai ei lainkaan vääntymisvasteita etikkahapon aiheuttamassa kipumallissa. Myös hiiren IP-reseptori näyttää osallistuvan lämmön aiheuttaman hyperalgesian kehittymiseen . Nämä ja lisätutkimukset, joissa käytetään rotilla IP-reseptoriantagonisteja, osoittavat, että selkäjuuren ganglionien kipua havaitsevien aistinvaraisten neuronien sekä tiettyjen selkäytimen neuronien IP-reseptorit välittävät signaaleja kivusta, erityisesti tulehduksen aiheuttamasta kivusta.

Lääketieteellinen merkitys

Myrkyllisyys

IP -reseptoriagonistit, erityisesti laskimoon käytettäessä, ovat liittyneet keuhkoödeeman nopeaan kehittymiseen, hypotensioon, verihiutaleiden aggregaation estämisestä johtuvaan verenvuotoon ja takykardiaan. Näiden agonistien kliininen käyttö on vasta -aiheista potilailla, jotka kärsivät monista sairauksista. Esimerkiksi IP -agonisti iloprosti on vasta -aiheinen potilaille, joilla on epävakaa angina pectoris ; dekompensoitu sydämen vajaatoiminta (ellei lääkärin tarkassa valvonnassa); vakavat sydämen rytmihäiriöt ; synnynnäiset tai hankitut sydänläppiviat ; lisääntynyt verenvuotoriski; sydäninfarktin historia viimeisten 6 kuukauden aikana; tai sinulla on ollut aivoverisuonitapahtumia (esim. aivohalvaus) kolmen kuukauden kuluessa.

Vasokonstriktio

IP-reseptoriagonistit ovat etulinjan lääkkeitä keuhkoverenpainetaudin hoitoon . Tämän luokan tärkeimpiä lääkkeitä ovat itse SMM 2 (eli epoprostenoli ), iloprosti , treprostiniili ja beraprosti , ja joissain tutkimuksissa epoprostenolia suositellaan. Kuitenkin äskettäin kehitetty IP-agonistit suotuisa farmakologinen ominaisuudet, kuten Selexipag on myöntänyt Yhdysvaltain FDA Orphan Drug tilan hoitoon keuhkoverenpainetauti. IP-agonistien on myös hoidettava vakavaa verisuonten supistumista Raynaudin taudissa , Raynaudin taudin kaltaisissa oireyhtymissä ja sklerodermassa . Epoprostenoli parantaa hemodynaamisia parametreja ja hapettumista potilailla, jotka kärsivät akuutista hengitysvaikeusoireyhtymästä, mutta satunnaistettujen kliinisten tutkimusten rajallisen määrän ja kuolleisuutta koskevien tutkimusten puuttumisen vuoksi sen käyttöä ei voida suositella tämän sairauden hoitovälineeksi, vaan se on varattava jotka eivät kestä perinteisiä hoitoja. Meta-analyysi 18 kliinisten tutkimusten käytöstä prostanoidien mukaan lukien pääasiassa IP-reseptorin agonistit potilailla, joilla on vaikea alaraajojen perifeerinen valtimotauti, koska eri syistä havaittu, että nämä lääkkeet voivat vähentää laajuutta osa kudosta, joka tarvitaan amputoitu. Tutkimukset eivät kuitenkaan tukeneet prostanoidien laajaa käyttöä potilailla, joilla on kriittinen raajan iskemia revaskularisaation lisäaineena tai vaihtoehtona suurelle amputoinnille tapauksissa, joissa revaskularisaatiota ei voida suorittaa.

Tromboottiset sairaudet

IP-reseptoriagonisteja on käytetty obliterans-tromboangiitin hoitoon. Sairaus käsittää veren hyytymisen ja käsien ja jalkojen pienten ja keskisuurten valtimoiden ja laskimoiden tulehduksen.

Genomitutkimukset

Adeniini (A) sytosiini (C) synonyymi substituutio on pohja 984 (eli A984C) eksonissa 3 PTGIR' on yleisin yhden nukleotidin polymorfismi (SNP) variantin näytteitä Japani. Tämä variantti liittyi verihiutaleiden aktivaatiovasteiden lisääntymiseen in vitro ja aivojen iskemian ilmaantuvuuden lisääntymiseen . Kaksi muuta synonyymiä SNP -varianttia, V53V ja S328S, PTGIR : ssä italialaisessa väestötutkimuksessa liittyivät tehostuneeseen verihiutaleiden aktivaatiovasteeseen ja syvä laskimotromboosiin. PTGIR- geenin 794T: n harvinainen SNP-variantti 795C liittyy aspiriinin aiheuttaman astman ilmaantuvuuden lisääntymiseen ja hengitysteiden pakotetun uloshengitystilavuuden suurempaan prosentuaaliseen laskuun aspiriinin kaltaisen yhdisteen (lysiini-asetyylisalisyylihappo) hengittämisessä korealaisen väestön otos.

Katso myös

Viitteet

Lue lisää

Ulkoiset linkit

Tämä artikkeli sisältää Yhdysvaltain kansallisen lääketieteen kirjaston tekstiä , joka on julkisesti saatavilla .