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ATP敏感性钾通道的靶向治疗研究进展

2018-02-10王广能曾高峰

西南军医 2018年2期

王广能,曾高峰

KATP通道分子结构复杂,分类多样,主要介导心血管、神经、胰腺、胃肠道、生殖等疾病的靶向治疗。KATP通道拮抗剂已在2型糖尿病患者中广泛应用。KCOs作用靶点多,是具有广泛应用前景的一类药物,但其选择性差,应用受限。本文综合阐述了KATP通道的分子结构、调控机制以及靶向治疗研究进展,为研发高选择性KCOs提供新思路。

1KATP通道的分子结构、分类及生理调控机制

1.1KATP通道的分子结构及分类KATP通道,由AkinoriNoma在1983年首先描述,主要分布在胰腺β细胞、骨骼肌细胞、神经元以及平滑肌细胞等细胞膜或线粒体膜表面。KATP通道是由4种内向整流钾通道(Inwardlyrectifyingpotassiumchannels,Kir)和 4种磺酰类受体(thesulfonylureareceptor,SUR)二部分亚基组成的八聚体。Kir家族根据功能分为四大类:稳定活性经典钾通道(kir2.x)、G蛋白门控Kir通道(kir3.x)、KATP(kir6.x)以及k+转运通道(kir1.x,kir4.x,kir5.x和kir7.x)。Kir通道的所有成员家族具有相同的基本结构,均由含-NH2和-COOH末端的两个跨膜螺旋(TM1和TM2)和细胞外成孔区(H5)构成,形成KATP的孔。SUR位于KATP通道的外周,为ATP结合蛋白的“超级家族”,构成通道的调控元件。SUR根据组织分布和mRNA表达不同分为SUR1、SUR2A、SUR2B,至少包含四个结构域:两个跨膜螺旋的结构域(transmembranedomainsTMD1和TMD2)和2个胞内核苷酸结合褶(nucleotide-bindingfoldsNBF1和NBF2),SUR还包含额外的N端五个跨膜螺旋(TMD0)[1]。有研究推测KCOs的作用位点和TMD2中的调节结构域(Thr(1059)-Asn(1320))密切相关[2],其结合需ATP在两个NBFS内水解诱导SUR发生构象变化[3]。

1.2KATP通道生理调控机制KATP通道受腺苷酸的调节从而将细胞代谢与细胞膜的兴奋性偶联起来。其主要受胞内核苷酸ATP/ADP、Mg2+、神经激素、膜磷脂酰磷酸盐 (PIPs)、磷脂酰肌醇4,5-二磷酸酯(PIP)、肌动纤维骨架等调控[4]。……

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