Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Механочувствительные каналы , механочувствительные ионные каналы или ионные каналы с растяжением [1] [2] [3] [4] [5] [6] (не путать с механорецепторами ). Они присутствуют в мембранах организмов из трех областей жизни: бактерий, архей и эукариев. [7] Они являются датчиками для ряда систем, включая осязание, слух и равновесие, а также участвуют в регуляции сердечно-сосудистой системы и осмотическом гомеостазе (например, жажды). Каналы различаются по селективности для проникающих ионов от неселективных между анионами и катионами в бактериях., к катион-селективному прохождению Ca 2+ , K + и Na + в эукариотах и ​​высокоселективным K + каналам в бактериях и эукариотах .

Все организмы и, по-видимому, все типы клеток чувствуют механические стимулы и реагируют на них. [8] МСК функционируют как механотрансдукторы, способные генерировать как электрические сигналы, так и сигналы ионного потока в ответ на внешние или внутренние [9] стимулы. [10] Под экстремальным тургорому бактерий неселективные МСК, такие как МСКЛ и МСК, служат предохранительными клапанами для предотвращения лизиса. В специализированных клетках высших организмов другие типы МСК, вероятно, являются основой органов слуха и осязания и ощущают напряжение, необходимое для координации мышц. Однако ни один из этих каналов не был клонирован. МСК также позволяют растениям отличать верх от низа, ощущая силу тяжести. МСК не чувствительны к давлению, но чувствительны к локальному стрессу, скорее всего, к напряжению в окружающем липидном бислое. [11]

История [ править ]

Механочувствительные каналы были обнаружены в 1983 году в скелетных мышцах цыплят [12] Фалгуни Гухарай и Фредериком Саксом. [13] Они также наблюдались (pub. 1986) в ооцитах Xenopus, [14] и с того времени часто изучались. [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] С тех пор каналы MS были обнаружены в клетках от бактерий к человеку: [26] ] теперь известно, что они присутствуют во всех трех сферах жизни (археи, бактерии и эукарии, включая растения и грибы). [27]За десятилетия, прошедшие с момента открытия РС, понимание их структуры и функции значительно расширилось, и некоторые из них были клонированы. В частности, клонированные эукариотические механочувствительные каналы включают K + селективные каналы 2P домена [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39 ] ] [40] [41] и недавно клонированное катион-селективное семейство PIEZO.[42] [43] [44] [45] [46] [47]

Классификация [ править ]

МС можно классифицировать по типу иона, для которого они проницаемы.

Катион-селективные МСК : как следует из названия, они обладают избирательной проницаемостью для положительных ионов, причем наиболее избирательными каналами являются каналы для K + . Наиболее распространенными эукариотическими МСК являются катион-селективные, пропускающие Na + , K + и Ca 2+, но не Mg 2+ . У них есть диапазон проводимости одного канала (25-35 пСм), и они заблокированы трехвалентным ионом гадолинием. K + селективные MSC, такие как TREK-1, не блокируются Gd 3+ . [48]

Анионные каналы: они обладают значительной проницаемостью для отрицательных ионов и не являются преобладающими в качестве катионных MS. У них большой диапазон проводимости (> 300 пСм).

Неселективные ионные каналы: как видно из названия, они не различают положительные и отрицательные каналы, которые чаще встречаются у архей и бактерий, но редко встречаются у эукарий . [49]

В целом, большинство РС можно классифицировать как липидно-зависимые каналы.

Функции [ править ]

Чтобы белок считался механочувствительным, он должен реагировать на механическую деформацию мембраны. Механические деформации могут включать изменение натяжения, толщины или кривизны мембраны. Механочувствительные каналы реагируют на натяжение мембраны изменением своей конформации между открытым и закрытым состоянием. [50] [51] Один тип механически чувствительных ионных каналов активирует специализированные сенсорные клетки, такие как волосковые клетки улитки и некоторые сенсорные нейроны , в ответ на силы, действующие на белки. [52] [53]

Активируемые растяжением ионные каналы используются в начальном формировании потенциала действия от механического стимула, например, механорецепторами в вибриссах (усах) животного .

Еще одна чувствительность, которую поддерживают механочувствительные ионные каналы, - это магнетизм. [54] Магнетизм действует как механическая стимуляция, чтобы вызвать функцию в канале. Примером этого является контроль притока кальция в аксоны и бутоны в нейронных сетях.

Афферентные нервные волокна, отвечающие за обнаружение сенсорных стимулов и обратную связь, особенно чувствительны к стимуляции. Это происходит из-за специализированных механорецепторных клеток, которые накладываются на афферентные нервные волокна. Активируемые растяжением ионные каналы расположены на этих механорецепторных клетках и служат для снижения порога потенциала действия, тем самым делая афферентные нервы более чувствительными к стимуляции. Афферентные нервные окончания без механорецепторных клеток называются свободными нервными окончаниями. Они менее чувствительны, чем инкапсулированные афферентные волокна, и обычно действуют при восприятии боли. [55]

Активируемые растяжением ионные каналы отвечают за многие функции организма млекопитающих. В коже они отвечают за восприятие вибрации, давления, растяжения, прикосновения и легкого прикосновения. [56] [57] Они выражаются в сенсорных модальностях, включая вкус, слух, запах, ощущение тепла, контроль громкости и зрение. [58] [59] [60] Они также могут регулировать внутренние функции нашего тела, включая, помимо прочего, осмотическое давление в клетках, кровяное давление в венах и артериях, мочеиспускание , электрофизиологию сердца [61] и сократительную способность . [58] [60]Было обнаружено, что в дополнение к этим функциям ионные каналы, активируемые растяжением, участвуют в балансе и проприоцептивном ощущении . [58]

Каналы, которые традиционно назывались просто «потенциалозависимыми» или «лиганд-управляемыми», также оказались механически чувствительными. Каналы в целом обладают механической чувствительностью. Однако механическое напряжение по-разному влияет на разные типы каналов. Каналы, управляемые напряжением и лигандом, можно слегка изменить с помощью механической стимуляции, которая может немного изменить их чувствительность или проницаемость , но они все равно реагируют в первую очередь на напряжение или лиганды, соответственно. [62]

Примеры [ править ]

Различные семейства ионных каналов, активируемых растяжением, отвечают за различные функции в организме. Семейство DEG / ENaC состоит из двух подгрупп: подсемейство ENaC регулирует реабсорбцию Na + в эпителии почек и легких; СИС подсемейство вовлеченным в страхе кондиционирования , формирование памяти и болевых ощущений . [63] ГТО надсемейство каналов находятся в сенсорных рецепторных клеток, которые вовлечены в ощущение жара, вкус, запах, прикосновение, и осмотического и объем регулирования. [59]Каналы MscM, MscS и MscL (механочувствительные каналы мини-, малой и большой проводимости) регулируют осмотическое давление в клетках, высвобождая внутриклеточную жидкость, когда они становятся слишком растянутыми. [58] В организме описана возможная роль в развитии миобластов . [64] Кроме того, механически управляемые ионные каналы также обнаруживаются в стереоцилиях внутреннего уха. Звуковые волны способны искривлять стереоцилии и открывать ионные каналы, что приводит к возникновению нервных импульсов. [65] Эти каналы также играют роль в ощущении вибрации и давления через активацию пачинианских тельцов в коже. [66]

Механизмы трансдукции [ править ]

Существует два разных типа каналов, активируемых растяжением, между которыми важно различать: каналы с механическим закрытием, на которые непосредственно влияют механические деформации мембраны, и каналы с механической чувствительностью, которые открываются вторичными посредниками, высвобождаемыми из истинных механически закрытых каналов. канал. [56]

Было обнаружено два различных механизма открытия ионных каналов, активируемых растяжением: Механические деформации в клеточной мембране могут увеличить вероятность открытия каналов. Белки внеклеточного матрикса и цитоскелета привязаны к экстра- и внутрицитоплазматическим доменам, соответственно, ионных каналов, активируемых растяжением. Напряжение на этих механосенсорных белках заставляет эти белки действовать как промежуточные звенья передачи сигналов, что приводит к открытию ионного канала. [56] Было обнаружено, что все известные ионные каналы, активируемые растяжением, в прокариотических клетках открываются путем прямой деформации двухслойной липидной мембраны. [58]Каналы, которые используют исключительно этот механизм стробирования, - это каналы TREK-1 и TRAAK . В исследованиях с использованием волосковых клеток млекопитающих механизм, который притягивает белки, связанные с внутрицитоплазматическим доменом канала и за его пределами с цитоскелетом и внеклеточным матриксом, соответственно, является наиболее вероятной моделью открытия ионного канала. [58]

  • Прокариотическая модель. Канал открывается в ответ на деформацию мембраны (зеленые стрелки). По материалам Lumpkin et al. [67]

  • Модель волосковых клеток млекопитающих. Канал открывается через привязи в ответ на нарушение внеклеточного матрикса или цитоскелета. Рисунок адаптирован из Lumpkin et al. [67]

Механизм ворот [ править ]

Хотя МС различаются по многим аспектам, структурам и функциям, все изученные на сегодняшний день МС имеют одну важную особенность: в процессе, называемом стробированием , все они открываются подобно порам, когда белковые каналы активируются механическим стимулом. В настоящее время существуют две модели процесса стробирования, которые объясняют, как открываются мембранные ионные каналы.

Стробирующий механизм MS. Модель, активированная растяжением, натяжение липидного бислоя запускает конформационные изменения, которые открывают канал. Рисунок адаптирован из Lumpkin et al. [68]

Липидный бислой Модель натяжения или растяжения : [69] В этой модели натяжение липидного бислоя запускает конформационные изменения, тем самым приводя к открытию каналов. Напряжение, воспринимаемое белком, исходит от липидов. Было продемонстрировано, что профиль напряжения / растяжения в липидном бислое возникает из-за кривизны мембраны и гидрофобного несоответствия между бислоем и белком. [70]

Стробирующий механизм МСК: пружинная модель привязи - привязи прикреплены к белкам канала и связаны с цитоскелетом. Тросы действуют как пружинные механизмы затвора. Рисунок адаптирован из Lumpkin et al. [68]

Модель Spring-like Tether : в этой модели пружинная привязь прикреплена непосредственно к каналу MS и может присутствовать либо в цитоскелете, либо во внеклеточном матриксе, связывающем эти элементы вместе. Когда внешние стимулы отклоняют привязь, смещение открывает канал. [68] Было продемонстрировано, что этот конкретный механизм отвечает за закрытие волосковых клеток, которые отвечают за слух у позвоночных. [71]

Бактериальный РС [ править ]

Бактериальные каналы MS были впервые обнаружены в экспериментах с патч-клампом на E. coli. [72] Они были классифицированы на основе их проводимости как мини (MscM), маленькие (MscS) и большие ( MscL ). Эти каналы работают в тандемном режиме и отвечают за регуляцию тургора у бактерий; при активации изменением осмотического давления. MscM активируется сначала при действительно низких давлениях, затем MscS, и, наконец, MscL является последним шансом на выживание во время осмотического шока. Их задача была продемонстрирована, когда бактерии, лишенные как MscS, так и MscL, лизировались после воздействия осмотических дауншоков. [73]

MscS : механочувствительный канал с малой проводимостью .

Закрытая структура MscS

Основная проводимость в буферном растворе составляет 1 нСм. Белки-каналы были обнаружены у грамположительных и грамотрицательных бактерий, архей и растений. Канал MscS был обнаружен после исследований на сферопластах E. coli . [70] Идентификация семейства генов, необходимого для МС с небольшой проводимостью, была как два разных канала. YggB, кодирующий MscS, и KefA, кодирующий MscK, в E. coli дополнительно подтверждают его роль в осмотической регуляции. Исследования мутагенеза показали, что, когда оба гена YggB и KefA были удалены, MscS потерял свою функцию, но сохранил MscL и MscM, но мутанты, дефицитные по YggB и MscL, показали, что функция этих каналов заключается в открытии в ответ на диапазон давления непосредственно перед разрывом клетки. [74]

Трехмерная структура этого канала в закрытом состоянии была выяснена после кристаллографического исследования Bass et al. [75], которые показали, что при разрешении 3,9 Å этот белок 31 кДа представляет собой гомогептамер, образующий канал диаметром 80 Å и длиной 120 Å, каждая субъединица содержит три трансмембранных домена (TM1, TM2 и TM3) с N-концевым обращен к периплазме, а С-конец внедрен в цитоплазму . TM3 высоко консервативен в семействе MscS и, как полагают, играет важную роль в прокариотическом гейтинге при РС. [76] MscS представляет собой небольшой белок, состоящий из 286 аминокислотных остатков, активируемых как напряжением в липидном бислое, так и напряжением; в 2002 году Vasquez et al. [77]подробно описал этот процесс и показал, что во время перехода из закрытого состояния в открытое состояние TM1 наклоняется и вращается, заставляя TM2 подвергаться воздействию мембраны, а спирали TM3 расширяются, наклоняются и вращаются. Во время перестройки ограниченная часть поры составляла 11 Å, и молекулы воды были более доступны для TM3. Два трансмембранных домена находятся в постоянном контакте с липидным бислоем и, как полагают, являются датчиком напряжения в липидном бислое, а также датчиком напряжения из-за присутствия трех остатков аргинина в этих доменах. [78]

Хотя MscS активируется напряжением, было продемонстрировано, что самого напряжения недостаточно, чтобы открыть канал, поэтому он функционирует совместно с каналом. Чем больше положительное напряжение, тем выше вероятность открытия канала, пока в системе все еще действует давление, превышающее пороговое значение; работа этого канала при более высоком напряжении полностью не изучена. MscS имеет небольшое сродство к отрицательным ионам, включая Cl- и глутамат. [79]

MscL: механочувствительный канал с большой проводимостью .

Закрытая структура MscL

У бактерий MscL был первым клонированным и секвенированным каналом MS, и на сегодняшний день он является одним из наиболее изученных каналов. Ген, кодирующий белок MscL, - это trkA, и он расположен во внутренней мембране E. coli . Белок имеет вес 17 кДа и состоит из 136 аминокислот; в основном гидрофобные остатки, приводящие к двум гидрофобным сегментам, однако молекулярная масса функционального канала предположительно составляет 60-70 кДа по результатам экспериментов по гель-фильтрации, что предполагает олигомеризацию. Как правило, в этом канале отсутствуют остатки цистеина. [80]

В 1998 г. гомолог MscL микобактерий туберкулеза Tb-MscL был выявлен в закрытом состоянии с помощью рентгеновской кристаллографии с разрешением 3,5 Å. Белок представляет собой гомопентамер, состоящий в основном из спиральных областей, транс-ориентированных спиралями относительно бислоя, с двумя доменами: цитоплазматическим и трансмембранным. Канал имеет длину 85 Å, 35 Å и 50 Å для цитоплазматического трансмембранного домена соответственно и 50 Å в диаметре. Спирали дважды пересекают мембрану как с С-конца, так и с N-конца, таким образом, имея два трансмембранных домена TM1 и TM2, являющихся TM1, наиболее консервативной областью среди белков MscL, особенно в N-концевой области. [81]Он расположен в цитоплазме и образует α-гидрофобную спираль, называемую S1; область между трансмембранными доменами образует петлю, которая разделена на две области: S2 - богатая глицином и пролином область, а S3 - короткий спиральный участок. [82] Вторичная структура белка устойчива к термической денатурации еще в присутствии SDS. [83]

Во время активации прокариотического MscL натяжением липидного бислоя было определено промежуточное состояние. Сегменты S1 образуют пучок, когда структура находится в закрытом состоянии, и сшивание сегментов S1 предотвращает открытие канала. Когда к мембране прилагается напряжение, трансмембранная бочкообразная структура расширяется и растягивает область S1-TM1, позволяя каналу открыться. [84] Размер поры в открытом состоянии составляет примерно 25 Å. Переход из закрытого состояния в промежуточное сопровождается небольшими движениями TM1; дальнейшие переходы к открытому заявлению характеризуются большими перестройками как в TM1, так и в TM2. [85]

Роль липидного бислоя в РС [ править ]

Липидный бислой - важная структура всех живых клеток; у него много функций, таких как разделение компартментов и передача сигналов, среди прочего. В случае прокариотических белковых каналов MscS и MscL оба управляются натяжением в липидном бислое, таким образом предполагая важную роль в таких сложных структурах.

Напряжение в мембранном бислое было тщательно изучено, простые внутренние свойства липидов могут объяснить вклады в свободную энергию открытого, промежуточного и закрытого состояний каналов МС. Двухслойный слой обладает различными характеристиками, которые позволяют ему преобразовывать напряжение и предотвращать исчерпывающие деформации. Первый из них - это «плоская текучесть липидного бислоя», что означает, что любое горизонтальное напряжение в липидном бислое ощущается однородно в отсутствие взаимодействий цитоскелета. Молекулы липидов имеют определенные пространства, предотвращающие изменение бислоя. [86]

Вклад деформации мембраны в закрытие каналов МС можно разделить на два типа: деформация плоскости бислоя и деформация толщины бислоя. Кроме того, во время любого процесса, связанного с изменением структуры, свободная энергия самого процесса также является важным фактором. Во время стробирования основными процессами, определяющими это событие, являются: гидрофобное несоответствие и кривизна мембраны. Было подсчитано, что свободная энергия натяжения в липидном бислое подобна энергии, необходимой для закрытия каналов. [87]

Другое исследование показало, что длина гидрофобного хвоста влияет на его функционирование, а также поддерживает различные состояния, фосфатидилхолин (PC) 18 лучше стабилизирует открытое состояние канала MscL, PC 14 стабилизирует промежуточное состояние, а смесь PC 18 а лизофосфатидилхолин (LPC) стабилизирует закрытое состояние [85], указывая тем самым, что толщина бислоя (для углеродных хвостов длиной 16, 18 и 20) влияет на функцию каналов. В заключение, энергия окружающей среды мембраны играет важную роль в общей энергии стробирования канала.

Эукариоты [ править ]

У эукариот двумя наиболее известными механочувствительными ионными каналами являются калиевые каналы TREK-1 и TRAAK , оба из которых обнаружены в нейронах млекопитающих .

Недавно было клонировано новое семейство механочувствительных ионных каналов, состоящее из двух млекопитающих, PIEZO1 и PIEZO2 . [88] Оба эти канала экспрессируются в легких и мочевом пузыре, органах с важными механосенсорными функциями. Piezo1 также экспрессируется в коже и в красных кровяных тельцах, и его функциональные мутации вызывают наследственный ксероцитоз. [89] Piezo2 экспрессируется в сенсорных нейронах дорзального корешка и тройничных ганглиев, что указывает на то, что он может играть роль в ощущении прикосновения. Мутации в piezo2 связаны с заболеванием человека, которое называется дистальный артрогрипоз. [90]

Физиологическая роль РС [ править ]

Каналы МС повсеместно экспрессируются в мембранах прокариот, что указывает на их значимость. У бактерий и архей функция этих каналов сохранена, и было продемонстрировано, что они играют роль в регуляции тургора. В Eukarya MS каналы задействованы во всех пяти органах чувств. Основное семейство - TRP, и хороший пример - волосковые клетки, участвующие в процессе слуха. Когда звуковая волна отклоняет стереоцилии, канал открывается. Это пример пружинного механизма затвора Tether. Недавние исследования выявили новую роль механочувствительных путей, в которых наивные мезенхимальные стволовые клетки принадлежат к определенному клону, основываясь на эластичности окружающей их матрицы. [91]

Некоторые клонированные и охарактеризованные каналы MS. Данные адаптированы из Martinac, 2001 [92]
КаналИсточникМеханизм стробированияФизиологическая роль
MscLБактерииЛипидный бислойРегуляция тургора и рост клеток
MscSБактерииЛипидный бислойРегуляция тургора и рост клеток
MscMJАрхеиЛипидный бислойРегулирование тургора
MEC4C. elegansПривязьТрогать
TRPYГрибыДвухслойныйРегулирование тургора
ТРЕК-1МлекопитающееДвухслойныйМембранный потенциал покоя

РС также был предложен в качестве потенциальной мишени для антибиотиков, обоснование этой идеи заключается в том, что и McsS, и MscL высоко консервативны среди прокариот, но их гомологи не были обнаружены у животных [93], что делает их исключительным потенциалом для дальнейших исследований.

В нейронах млекопитающих открытие ионных каналов деполяризует афферентный нейрон, создавая потенциал действия с достаточной деполяризацией. [55] Каналы открываются в ответ на два разных механизма: модель прокариот и модель волосковых клеток млекопитающих. [58] [59] Было показано, что ионные каналы, активируемые растяжением, обнаруживают вибрацию, давление, растяжение, прикосновение, звуки, вкусы, запах, тепло, объем и зрение. [56] [57] [60] Ионные каналы, активируемые растяжением, были разделены на три различных «суперсемейства»: семейство ENaC / DEG, семейство TRP и селективное семейство K1. Эти каналы связаны с функциями организма, такими как регулирование артериального давления .[62] Показано, что они связаны со многими сердечно-сосудистыми заболеваниями. [59] Каналы, активируемые растяжением, были впервые обнаружены в скелетных мышцах цыплят Фалгуни Гухараем и Фредериком Саксом в 1983 году, а результаты были опубликованы в 1984 году. [94] С тех пор активируемые растяжением каналы были обнаружены и в клетках от бактерий к человеку как растения.

Открытие этих каналов играет центральную роль в реакции нейрона на давление, часто осмотическое давление и кровяное давление, для регулирования ионного потока во внутренней среде. [58]

Методы, используемые для изучения рассеянного склероза [ править ]

Это краткий список наиболее часто используемых методов для изучения свойств, функций, механизма и других характеристик этих каналов:

  • Патч-зажим: запись одной ячейки.
  • EPR
  • Моделирование молекулярной динамики: определение атомных флуктуаций системы.
  • Атомно-силовая микроскопия: механические силы мембраны.
  • Аспирация микропипеткой: давление на клетки.
  • 3D моделирование
Конечно-элементная модель MscL, бактериального канала. Эта цифра аналогична фигуре Танга и др. [95]
  • Мутагенез

С помощью экспериментов, проведенных на цитоскелете и внецитоплазматической матрице ионных каналов, активируемых растяжением, было показано, что эти структуры играют важную роль в механотрансдукции. [56] В одном из таких экспериментов на взрослых клетках сердца, записи целых клеток были сделаны на клетках, сдавленных двумя пипетками с частотой 1 Гц / 1 мкм. Это сжатие не производило тока до тех пор, пока не наблюдалась большая деполяризация через пять минут. После этого клетка стала чрезвычайно чувствительной к каждому сжатию и постепенно снижала чувствительность в течение следующих нескольких минут. [62]Исследователи предположили, что изначально цитоскелет сдерживал механическую деформацию выдавливания из канала. Деполяризация через пять минут представляла собой щелчок цитоскелета, который впоследствии заставлял канал ощущать механические деформации и, таким образом, реагировать на стимулы. Исследователи полагают, что за несколько минут, когда канал восстановился, цитоскелет должен восстанавливать себя и заново приспосабливаться к сдавливающим стимулам. [62]

Структура [ править ]

Надсемейство ENaC / DEG [ править ]

ASIC [ править ]

Существует шесть известных субъединиц ASIC, ASIC1a, ASIC1b, ASIC2a, ASIC2b, ASIC3 и ASIC4, которые имеют два трансмембранных домена, внеклеточные и внутриклеточные петли, а также C и N-концы. Эти субъединицы ASIC, вероятно, образуют тетрамеры с различной кинетикой, чувствительностью к pH, тканевым распределением и фармакологическими свойствами. [56]

Надсемейство TRP [ править ]

В суперсемействе TRP есть семь подсемейств : TRPC (канонический), TRPV (ваниллоид), TRPM (меластатин), TRPP (полицистин), TRPML (муколипин), TRPA (анкирин) и TRPN (подобный NOMPC). [56] TRP-белки обычно состоят из шести трансмембранных доменов, S1, S2, S3, S4, S5 и S6, с порами между S5 и S6. Они содержат внутриклеточные N- и C-концы, которые образуют тетрамеры [63] и различаются по длине и домену. [56] Внутри канала есть анкирины., которые являются структурными белками, которые опосредуют межбелковые взаимодействия и, как полагают, вносят вклад в основную модель открытия канала, активируемого растяжением. NOMPC, идентифицированный в механотрансдукции D. melanogaster и член подсемейства TRPN, содержит относительно большое количество анкиринов. [58]

K1-селективное суперсемейство [ править ]

Каналы K2P состоят из шести подсемейств и содержат четыре трансмембранных домена, которые образуют по две поры каждый между доменами 1-2 и 3-4. Каналы K2P также содержат короткий N-концевой домен и C-конец, длина которого варьируется. Существует также большая внеклеточная линкерная область между доменом 1 и первой порой, образованной между доменами 1-2. [56]

Примеры [ править ]

Каналы TRP обычно неселективны, хотя некоторые из них являются селективными в отношении ионов кальция или гидратированного магния и состоят из интегральных мембранных белков . Хотя многие каналы TRP активируются изменением напряжения, связыванием лиганда или изменением температуры, [56] было выдвинуто предположение, что некоторые каналы TRP участвуют в механотрансдукции. [59] Некоторыми примерами являются TRPV4 , который опосредует механическую нагрузку в различных тканях, включая печень, сердце, легкие, трахею, семенники, селезенку, слюнные железы, улитку и эндотелиальные клетки сосудов, [59] а также TRPC1 и TRPC6, которые участвуют в механочувствительности мышц. TRPC1 экспрессируется в миоцитах сердца, артерий и скелетных мышц. TRPC1 широко считается неселективным «запасным ионным каналом» (SOC), участвующим в притоке кальция после истощения кальция в эндоплазматическом ретикулуме клетки. [96] TRPC6 представляет собой проницаемый для кальция неселективный катионный канал, экспрессирующийся в сердечно-сосудистой системе. TRPC6 потенциально является датчиком механически и осмотически индуцированного растяжения мембраны и, возможно, напрямую регулируется натяжением мембраны. [96] Другие примеры включают TREK-1 и TRAAK, которые обнаружены в нейронах млекопитающих и классифицируются как калиевые каналы втандемный класс поровых доменов [97] [98] и «MID-1» (также известный как «MCLC» или CLCC1 .) [99] [100]

Шесть подсемейств каналов K2P регулируются различными физическими, клеточными и фармакологическими стимуляторами, включая растяжение мембран, нагревание, изменение pH, приток кальция и протеинкиназы. [56]

Клиническая значимость [ править ]

Ионные каналы, активируемые растяжением, выполняют важные функции во многих различных областях нашего тела. Артерии сопротивления миогенному сужению, зависящие от давления, нуждаются в этих каналах для регуляции в гладких мышцах артерий. [57] Было обнаружено, что они используются для измерения объема у животных и регулирования артериального давления . [62] Было показано, что бактерии снижают гидростатическое давление через каналы MscL и MscS. [62]

Патологии, связанные с ионными каналами, активируемыми растяжением [ править ]

Ионные каналы, активируемые растяжением, коррелируют с основными патологиями. Некоторые из этих патологий включают в сердечной аритмии (например, фибрилляции предсердий ), [62] гипертрофию сердца , мышечной дистрофии Дюшенна , [57] и других сердечно - сосудистых заболеваний . [59]

Блокирование ионных каналов, активируемых растяжением [ править ]

Гадолиний (Gd 3+ ) и другие лантаноиды блокируют функцию ионных каналов, активируемых растяжением. Пептидный токсин, выделенный из чилийского розового птицееда (Grammostola spatulata), механотоксин 4 (GsMTx4), как было показано, ингибирует эти каналы с внеклеточной стороны, но он не подавляет все ионные каналы, активируемые растяжением, и, в частности, не влияет на каналы 2p. . [62]

Список заболеваний, связанных с механочувствительными каналами [ править ]

  • Поликистоз почек.
  • Мерцательная аритмия

Нарушения функции каналов МС могут вызывать: [27]

  • Нейрональная болезнь
  • Мышечная дегенерация.
  • Сердечные аритмии
  • Гипертония.

См. Также [ править ]

  • Механочувствительность
  • Механочувствительный канал с большой проводимостью
  • Механочувствительный канал малой проводимости
  • Управляемые по напряжению ионные каналы
  • Ионные каналы, управляемые лигандами
  • Липидно-зависимые ионные каналы
  • Лучшие сайты Нью-Йоркского университета

Ссылки [ править ]

  1. ^ Сухарев, С .; Сакс, Ф. (2012). «Молекулярная трансдукция силы по ионным каналам: разнообразие и объединяющие принципы» . J. Cell Sci . 125 (13): 1–9. DOI : 10,1242 / jcs.092353 . PMC  3434843 . PMID  22797911 .
  2. ^ Gottlieb, P .; Сакс, Ф (2012). «Ощущение растяжки» . Природа . 483 (7388): 163–164. Bibcode : 2012Natur.483..163G . DOI : 10.1038 / 483163a . PMC 4090763 . PMID 22398551 .  
  3. Перейти ↑ Sachs, F. (2010). «Растянуть активированные ионные каналы; что это такое» . Физиология . 25 (1): 50–56. DOI : 10.1152 / physiol.00042.2009 . PMC 2924431 . PMID 20134028 .  
  4. ^ Боуман, Чарльз L .; Готтлиб, Пенсильвания; Сучина, ТМ; Мерфи, YK; Сакс, Ф. (2007). «Механочувствительные ионные каналы и пептидный ингибитор GsMTx-4: история, свойства, механизмы и фармакология» . Токсикон . 49 (2): 249–270. DOI : 10.1016 / j.toxicon.2006.09.030 . PMC 1852511 . PMID 17157345 .  
  5. ^ Сучина, TM; Сакс, Ф. (2007). «Свойства механочувствительных каналов и мембранная механика в мышиной дистрофических мышечных трубках» . J Physiol . 581 (Pt 1): 369–387. DOI : 10.1113 / jphysiol.2006.125021 . PMC 2075208 . PMID 17255168 .  
  6. ^ Маркин, В.С.; Сакс, Ф. (2006). «Термодинамика механочувствительности». Актуальные темы мембран и транспорта . 1 (2): 110–124. Bibcode : 2004PhBio ... 1..110M . DOI : 10.1088 / 1478-3967 / 1/2/007 . PMID 16204828 . 
  7. ^ Pivetti CD, йена MR, Миллер S, Busch W, Цзэн YH, Бут ИК, Saier MH (март 2003). «Два семейства белков механочувствительных каналов» . Microbiol. Мол. Биол. Ред . 67 (1): 66–85, содержание. DOI : 10.1128 / MMBR.67.1.66-85.2003 . PMC 150521 . PMID 12626684 .  
  8. Перейти ↑ Kung, C. (2005). «Возможный объединяющий принцип механочувствительности». Природа . 436 (7051): 647–54. Bibcode : 2005Natur.436..647K . DOI : 10,1038 / природа03896 . PMID 16079835 . 
  9. ^ Сучина, Т .; Сакс, Ф. (2007). «Механические и электрические свойства мембран дистрофических и нормальных мышц мышей» . J. Physiol . 581 (Pt 1): 369–387. DOI : 10.1113 / jphysiol.2006.125021 . PMC 2075208 . PMID 17255168 .  
  10. ^ Хакни, CM; Фернесс, Д. Н. (1995). «Механотрансдукция в волосковых клетках позвоночных: структура и функция стереоцилиарного пучка». Am J Physiol . 268 (1 балл 1): C1–138. DOI : 10.1152 / ajpcell.1995.268.1.C1 . PMID 7840137 . 
  11. ^ Маркин, В.С.; Сакс, Ф. (2004). «Термодинамика механочувствительности». Физическая биология . 1 (2): 110–124. Bibcode : 2004PhBio ... 1..110M . DOI : 10.1088 / 1478-3967 / 1/2/007 . PMID 16204828 . 
  12. ^ Guharay, F .; Сакс Ф. (июль 1984 г.). «Активированные растяжением токи одиночных ионных каналов в тканевых культивируемых эмбриональных скелетных мышцах цыплят» . J. Physiol . 352 : 685–701. DOI : 10.1113 / jphysiol.1984.sp015317 . PMC 1193237 . PMID 6086918 .  
  13. ^ Guharay, F .; Сакс Ф. (1985). «Механотрансдукторные ионные каналы в скелетных мышцах цыплят: влияние внеклеточного pH» . Журнал физиологии . 353 : 119–134. DOI : 10.1113 / jphysiol.1985.sp015699 . PMC 1192918 . PMID 2410605 .  
  14. ^ Methfessel, C .; и другие. (1986). «Измерения патч-зажима на ооцитах Xenopus laevis: токи через эндогенные каналы и имплантированный рецептор ацетилхолина и натриевые каналы». Pflügers Archiv: Европейский журнал физиологии . 407 (6): 577–588. DOI : 10.1007 / BF00582635 . PMID 2432468 . 
  15. ^ Zhang, Y .; Gao, F .; Попов, ВЛ; Вен, JW; Хэмилл, ОП (2000). «Активность механически закрытого канала в пузырьках плазматической мембраны с дефицитом цитоскелета и везикулах из ооцитов Xenopus» . Журнал физиологии . Pt 1. 523 (Pt 1): 117–130. DOI : 10.1111 / j.1469-7793.2000.t01-1-00117.x . PMC 2269789 . PMID 10673548 .  
  16. ^ Zhang, Y .; Хэмилл, ОП (2000). «Кальций-, напряжение- и осмотические стрессочувствительные токи в ооцитах Xenopus и их связь с отдельными механически закрытыми каналами» . Журнал физиологии . 523 (Pt 1): 83–99. DOI : 10.1111 / j.1469-7793.2000.t01-2-00083.x . PMC 2269778 . PMID 10673546 .  
  17. ^ Zhang, Y .; Хэмилл, ОП (2000). «О несоответствии механочувствительности цельноклеточных и мембранных пластырей в ооцитах Xenopus» . Журнал физиологии . 523 (Pt 1): 101–115. DOI : 10.1111 / j.1469-7793.2000.00101.x . PMC 2269787 . PMID 10673547 .  
  18. ^ Хэмилл О.П., McBride DW (1997). «Механозависимые каналы в ооцитах Xenopus: различные режимы стробирования позволяют каналу переключаться с фазового механотрансдуктора на тонический». Биологический бюллетень . 192 (1): 121–122. DOI : 10.2307 / 1542583 . JSTOR 1542583 . PMID 9057280 .  
  19. ^ Хэмилл, OP; Макбрайд, DWJ (1996). «Мембранное напряжение и натяжение взаимодействия в закрытии механозависимого катионного канала в ооцитах xenopus» . Биофизический журнал . 70 (2): A339 – A359. Bibcode : 1996BpJ .... 70..339. . DOI : 10.1016 / S0006-3495 (96) 79669-8 . PMC 1225030 . 
  20. ^ Уилкинсон, Северная Каролина; Макбрайд, DW; Хэмилл, ОП (1996). «Проверка предполагаемой роли механо-закрытого канала в тестировании созревания ооцитов Xenopus, оплодотворения и развития головастиков» . Биофизический журнал . 70 (1): 349–357. Bibcode : 1996BpJ .... 70..349Z . DOI : 10.1016 / S0006-3495 (96) 79576-0 . PMC 1224933 . PMID 8770211 .  
  21. ^ Лейн, JW; Макбрайд, Д.В., младший; Хэмилл, OP (1993). «Ионные эффекты на амилорид блокируют механочувствительный канал в ооцитах Xenopus» . Британский журнал фармакологии . 108 (1): 116–119. DOI : 10.1111 / j.1476-5381.1993.tb13449.x . PMC 1907719 . PMID 7679024 .  
  22. ^ Хэмилл, OP; Макбрайд, DW, младший (1992). «Быстрая адаптация одиночных механочувствительных каналов в ооцитах Xenopus» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (16): 7462–7466. Bibcode : 1992PNAS ... 89.7462H . DOI : 10.1073 / pnas.89.16.7462 . PMC 49730 . PMID 1380158 .  
  23. ^ Лейн, JW; Макбрайд, Д.В., младший; Хэмилл, OP (1992). «Связь между структурой и активностью амилорида и его аналогов в блокировании механочувствительного канала в ооцитах Xenopus» . Британский журнал фармакологии . 106 (2): 283–286. DOI : 10.1111 / j.1476-5381.1992.tb14329.x . PMC 1907505 . PMID 1382778 .  
  24. ^ Макбрайд, DW, младший; Хэмилл, OP (1992). «Прижим-зажим: метод быстрого ступенчатого возмущения механочувствительных каналов. Pflügers Archiv». Европейский журнал физиологии . 421 (6): 606–612. DOI : 10.1007 / BF00375058 . PMID 1279516 . 
  25. ^ Лейн, JW; McBride, D .; Хэмилл, OP (1991). «Амилоридный блок механочувствительного катионного канала в ооцитах Xenopus» . Журнал физиологии . 441 : 347–366. DOI : 10.1113 / jphysiol.1991.sp018755 . PMC 1180202 . PMID 1816379 .  
  26. ^ Sachs, F; Моррис, К. Э (1998). «Механочувствительные ионные каналы в неспециализированных клетках». Обзоры физиологии, биохимии и фармакологии . 132 : 1–77. DOI : 10.1007 / BFb0004985 . ISBN 978-3-540-63492-8. PMID  9558913 .
  27. ^ a b http://langevin.anu.edu.au/publications/chapter10_martinac_correted.pdf
  28. ^ Peyronnet, R. et al. Механозащита полицистинами от апоптоза опосредуется открытием активируемых растяжением каналов K2P. Cell Reports 1 (в печати), 241-250 (2012)
  29. ^ Chemin, J .; Патель, AJ; Duprat, F; Sachs, F; Лаздунский, М; Оноре, Э (2007). «Повышение и понижение регуляции механозависимого K-2P канала TREK-1 с помощью PIP2 и других мембранных фосфолипидов». Pflügers Archiv: Европейский журнал физиологии . 455 (1): 97–103. DOI : 10.1007 / s00424-007-0250-2 . PMID 17384962 . 
  30. ^ Оноре, Э. (2007). «Нейронные фоновые каналы K2P: фокус на TREK1». Обзоры природы Неврология . 8 (4): 251–261. DOI : 10.1038 / nrn2117 . PMID 17375039 . 
  31. ^ Chemin, J. et al. в механочувствительных ионных каналах, Pt B Vol. 59 Current Topics in Membranes (ed OP Hamill) Гл. 7, 155-170 (Academic Press, 2007).>
  32. ^ Оноре, E .; Патель, AJ; Chemin, J .; Сучина, Т .; Сакс, Ф. (2006). «Десенсибилизация механозависимых каналов К-2П» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (18): 6859–6864. Bibcode : 2006PNAS..103.6859H . DOI : 10.1073 / pnas.0600463103 . PMC 1458984 . PMID 16636285 .  
  33. ^ Chemin, J .; Патель, А; Duprat, F; Занзури, М; Лаздунский, М; Оноре, Э (2005). «К + каналы, управляемые лизофосфатидной кислотой» . Журнал биологической химии . 280 (6): 4415–4421. DOI : 10.1074 / jbc.M408246200 . PMID 15572365 . 
  34. ^ Lauritzen, I .; Chemin, J; Оноре, Э; Джодар, М; Гай, N; Лаздунский, М; Джейн Патель, А (2005). «Перекрестная связь между механозависимым каналом K-2P TREK-1 и актиновым цитоскелетом» . EMBO Reports . 6 (7): 642–648. DOI : 10.1038 / sj.embor.7400449 . PMC 1369110 . PMID 15976821 .  
  35. ^ Оноре, Э., Патель, А.А., Коль, П., Франц, М.Р. и Сакс, Ф. в сердечной механо-электрической обратной связи и аритмиях: от пипетки к пациенту (Elsevier 2004)
  36. ^ Maingret F, Оноре E, Lazdunski M, Patel AJ (март 2002). «Молекулярная основа потенциалзависимого стробирования ТРЕК-1, механочувствительного K (+) канала». Biochem. Биофиз. Res. Commun . 292 (2): 339–46. DOI : 10.1006 / bbrc.2002.6674 . PMID 11906167 . 
  37. ^ Патель, AJ; Лаздунский, М .; Оноре, Э. (2001). «Липидные и механозависимые K (+) каналы 2P домена». Текущее мнение в клеточной биологии . 13 (4): 422–428. DOI : 10.1016 / S0955-0674 (00) 00231-3 . PMID 11454447 . 
  38. ^ Патель, AJ; Оноре, Э. (2001). «Свойства и модуляция K + каналов 2P домена млекопитающих». Trends Neurosci . 24 (6): 339–346. DOI : 10.1016 / S0166-2236 (00) 01810-5 . PMID 11356506 . 
  39. ^ Maingret, F .; Патель, AJ; Lesage, F .; Лаздунский, М .; Оноре, Э. (2000). «Лизофосфолипиды открывают двухпоровые доменные механо-управляемые K (+) каналы TREK-1 и TRAAK» . Журнал биологической химии . 275 (14): 10128–10133. DOI : 10.1074 / jbc.275.14.10128 . PMID 10744694 . 
  40. ^ Патель, AJ; Оноре, Э; Lesage, F; Финк, М; Роми, G; Лаздунский, М (1999). «Ингаляционные анестетики активируют двухпоровые фоновые K + каналы». Nat. Neurosci . 2 (5): 422–426. DOI : 10,1038 / 8084 . PMID 10321245 . 
  41. ^ Патель, AJ; Оноре, Э; Maingret, F; Lesage, F; Финк, М; Duprat, F; Лаздунский, М (1998). «Двухпоровый домен, механозависимый S-подобный K + канал млекопитающих» . Журнал EMBO . 17 (15): 4283–4290. DOI : 10.1093 / emboj / 17.15.4283 . PMC 1170762 . PMID 9687497 .  
  42. ^ Кост, Бертран; Сяо, Байлун; Santos, Jose S .; Сиеда, Рухма; Грандл, Йорг; Спенсер, Кэтрин С .; Ким, Сон Ын; Шмидт, Мануэла; и другие. (2012). «Пьезопротеины - порообразующие субъединицы механически активируемых каналов» . Природа . 483 (7388): 176–81. Bibcode : 2012Natur.483..176C . DOI : 10,1038 / природа10812 . PMC 3297710 . PMID 22343900 .  
  43. ^ Ким, Сон Ын; Косте, Бертран; Чадха, Абхишек; Повар, Вооз; Патапутян, Ардем (2012). «Роль Drosophila Piezo в механической ноцицепции» . Природа . 483 (7388): 209–12. Bibcode : 2012Natur.483..209K . DOI : 10,1038 / природа10801 . PMC 3297676 . PMID 22343891 .  
  44. ^ Косте, B .; Mathur, J .; Schmidt, M .; Эрли, Т.Дж.; Ranade, S .; Петрус, MJ; Дубин А.Е .; Патапутян, А. (2010). «Важнейшие компоненты отдельных механически активированных катионных каналов» . Наука . 330 (6000): 55–60. Bibcode : 2010Sci ... 330 ... 55C . DOI : 10.1126 / science.1193270 . PMC 3062430 . PMID 20813920 .  
  45. ^ Gottlieb, P .; Сакс, Ф. Пьезо (2012). «Свойства катионоселективного механического канала» . Каналы . 6 (4): 1–6. DOI : 10,4161 / chan.21050 . PMC 3508900 . PMID 22790400 .  
  46. ^ Готтлиб, Пенсильвания; Сакс, Ф. (2012). «КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ Ощущение растяжения» . Природа . 483 (7388): 163–164. Bibcode : 2012Natur.483..163G . DOI : 10.1038 / 483163a . PMC 4090763 . PMID 22398551 .  
  47. ^ Бэ, Чилман; Сакс, Фредерик; Готтлиб, Филип А. (2011). «Механочувствительный ионный канал Piezo1 ингибируется пептидом GsMTx4» . Биохимия . 50 (29): 6295–300. DOI : 10.1021 / bi200770q . PMC 3169095 . PMID 21696149 .  
  48. ^ Дедман, Александра; Шариф-Наейни, Реза; Folgering, Joost HA; Дюпра, Фабрис; Патель, Аманда; Оноре, Эрик (2008). «Механизированный канал К2П ТРЭК-1». Европейский биофизический журнал . 38 (3): 293–303. DOI : 10.1007 / s00249-008-0318-8 . PMID 18369610 . 
  49. ^ Sackin, H. (1995). «Механочувствительные каналы». Анну. Rev. Physiol . 57 : 333–53. DOI : 10.1146 / annurev.ph.57.030195.002001 . PMID 7539988 . 
  50. ^ Сухарев С.И., Martinac В, Аршавский В. Ю., кунг - С (июль 1993). «Два типа механочувствительных каналов в клеточной оболочке Escherichia coli: солюбилизация и функциональное восстановление» . Биофиз. Дж . 65 (1): 177–83. Bibcode : 1993BpJ .... 65..177S . DOI : 10.1016 / S0006-3495 (93) 81044-0 . PMC 1225713 . PMID 7690260 .  
  51. ^ Haswell ES, Phillips R, Rees DC (октябрь 2011 г.). «Механочувствительные каналы: что они могут делать и как они это делают?» . Структура . 19 (10): 1356–69. DOI : 10.1016 / j.str.2011.09.005 . PMC 3203646 . PMID 22000509 .  
  52. ^ Ernstrom GG, Чалй M (2002). «Генетика сенсорной механотрансдукции». Анну. Преподобный Жене . 36 : 411–53. DOI : 10.1146 / annurev.genet.36.061802.101708 . PMID 12429699 . 
  53. ^ Гарсиа-Añoveros J, Corey DP (май 1996). «Прикосновение на молекулярном уровне. Механочувствительность» . Curr. Биол . 6 (5): 541–3. DOI : 10.1016 / S0960-9822 (02) 00537-7 . PMID 8805263 . 
  54. ^ {цитировать журнал | vauthors = Тай А., Дино, округ Колумбия | title = Механическая стимуляция на основе магнитных наночастиц для восстановления равновесия механо-чувствительных ионных каналов в нейронных сетях | journal = Нано-буквы | объем = 17 | issue = 2 | pages = 886-892 | date = 17 января 2017 г. | doi = 10.1021 / acs.nanolett.6b04200}}.
  55. ^ a b Purves, Дейл. (2004). Неврология . Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. С. 207–209. ISBN 978-0-87893-725-7.
  56. ^ a b c d e f g h i j k Del Valle ME, Cobo T, Cobo JL, Vega JA (август 2012). «Механосенсорные нейроны, кожные механорецепторы и предполагаемые механопротеины». Microsc. Res. Tech . 75 (8): 1033–43. DOI : 10.1002 / jemt.22028 . PMID 22461425 . 
  57. ^ a b c d Патель А., Шариф-Наейни Р., Фолгеринг Дж. Р., Бишет Д., Дюпра Ф., Оноре Е. (август 2010 г.). «Канонические каналы TRP и механотрансдукция: от физиологии к болезненным состояниям». Pflügers Arch . 460 (3): 571–81. DOI : 10.1007 / s00424-010-0847-8 . PMID 20490539 . 
  58. ^ a b c d e f g h я Лопес-Ларреа, Карлос (2011). Чувство в природе . Нью-Йорк: Springer Science + Business Media. ISBN 978-1-4614-1703-3.
  59. ^ Б с д е е г Инь J, Кюблер WM (2010). «Механотрансдукция по каналам TRP: общие концепции и особая роль в сосудистой сети». Cell Biochem Biophys . 56 (1): 1–18. DOI : 10.1007 / s12013-009-9067-2 . PMID 19842065 . 
  60. ^ a b c Martinac B (2011). «Бактериальные механочувствительные каналы как парадигма механосенсорной трансдукции» . Клетка. Physiol. Biochem . 28 (6): 1051–60. DOI : 10.1159 / 000335842 . PMID 22178995 . 
  61. ^ Peyronnet R, Nerbonne JM, Коль P (2016). «Сердечные механозависимые ионные каналы и аритмии» . Circ. Res . 118 (2): 311–29. DOI : 10,1161 / CIRCRESAHA.115.305043 . PMC 4742365 . PMID 26838316 .  
  62. ^ Б с д е е г ч Sachs F (2010). «Ионные каналы, активируемые растяжением: что это такое?» . Физиология . 25 (1): 50–6. DOI : 10.1152 / physiol.00042.2009 . PMC 2924431 . PMID 20134028 .  
  63. ^ a b Bianchi L (декабрь 2007 г.). «Механотрансдукция: прикосновение и осязание на молекулярном уровне, как это смоделировано в Caenorhabditis elegans». Мол. Neurobiol . 36 (3): 254–71. DOI : 10.1007 / s12035-007-8009-5 . PMID 17955200 . 
  64. ^ Formigli л, Meacci Е, Сассоли С, Squecco R, НОСИ Д, Chellini Ж, Наро Р, Р Франчини, Zecchi-Орландини S (май 2007 г.). «Взаимодействие цитоскелета / активируемого растяжением ионного канала регулирует миогенную дифференцировку скелетных миобластов». J. Cell. Physiol . 211 (2): 296–306. DOI : 10.1002 / jcp.20936 . PMID 17295211 . 
  65. ^ Zhao Y, Yamoah EN, Gillespie PG (декабрь 1996). «Регенерация сломанных звеньев кончика и восстановление механической трансдукции в волосковых клетках» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 93 (26): 15469–74. Bibcode : 1996PNAS ... 9315469Z . DOI : 10.1073 / pnas.93.26.15469 . PMC 26428 . PMID 8986835 .  
  66. ^ Bell J, Bolanowski S, Holmes MH (январь 1994). «Строение и функция тельца Пачини: обзор». Прог. Neurobiol . 42 (1): 79–128. DOI : 10.1016 / 0301-0082 (94) 90022-1 . PMID 7480788 . 
  67. ^ a b Lumpkin EA, Катерина MJ (февраль 2007 г.). «Механизмы сенсорной трансдукции в коже». Природа . 445 (7130): 858–65. Bibcode : 2007Natur.445..858L . DOI : 10,1038 / природа05662 . PMID 17314972 . 
  68. ^ a b c Lumpkin, Ellen A .; Катерина, Майкл Дж. (2006). «Механизмы сенсорной трансдукции в коже». Природа . 445 (7130): 858–865. Bibcode : 2007Natur.445..858L . DOI : 10,1038 / природа05662 . PMID 17314972 . 
  69. ^ Маркин, В.С.; Мартинак, Б. (1991). «Механочувствительные ионные каналы как репортеры двухслойного расширения. Теоретическая модель» . Биофиз. Дж . 60 (5): 1120–1127. Bibcode : 1991BpJ .... 60.1120M . DOI : 10.1016 / S0006-3495 (91) 82147-6 . PMC 1260167 . PMID 1722115 .  
  70. ^ a b Perozo, E .; Кортес, DM; Sompornpisut, P .; Клода, А .; Мартинак, Б. (2002). «Строение МСКЛ и запорный механизм механочувствительных каналов». Природа . 418 (6901): 942–8. Bibcode : 2002Natur.418..942P . DOI : 10,1038 / природа00992 . PMID 12198539 . 
  71. ^ Хэмилл, OP; Макбрайд-младший (1997). «Индуцированная мембранная гипо / гипер механочувствительность Ограничение записи патч-кламп». Анну. Rev. Physiol . 59 : 621–631. DOI : 10.1146 / annurev.physiol.59.1.621 . PMID 9074780 . 
  72. ^ Martinac В, Бюхнера М, Delcour АГ, Адлер Дж, кунг - С (апрель 1987 г.). «Чувствительный к давлению ионный канал в Escherichia coli» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 84 (8): 2297–301. Bibcode : 1987PNAS ... 84.2297M . DOI : 10.1073 / pnas.84.8.2297 . PMC 304637 . PMID 2436228 .  
  73. ^ Perozo, E .; Рис, округ Колумбия (2003). «Структура и механизм прокариотических механочувствительных каналов». Текущее мнение в структурной биологии . 13 (4): 432–442. DOI : 10.1016 / S0959-440X (03) 00106-4 . PMID 12948773 . 
  74. ^ Левина, Н .; Totemeyer, S .; Стокса, штат Северная Каролина; Louis, P .; Джонс, Массачусетс; Бут, ИК (1999). «Защита клеток Escherichia coli от экстремального тургора путем активации механочувствительных каналов MscS и MscL: Идентификация генов, необходимых для активности MscS» . Журнал EMBO . 18 (7): 1730–1737. DOI : 10.1093 / emboj / 18.7.1730 . PMC 1171259 . PMID 10202137 .  
  75. ^ Бас, РБ; Strop, P .; Barclay, M .; Рис, Д. (2002). «Кристаллическая структура Escherichia coli MscS, модулированный по напряжению и механочувствительный канал» (PDF) . Наука . 298 (5598): 1582–1587. Bibcode : 2002Sci ... 298.1582B . DOI : 10.1126 / science.1077945 . PMID 12446901 .  
  76. ^ Пиветти, CD; Йена, MR; Miller, S .; Busch, W .; Tseng, Y .; Будка, ИК; Сайер, MH (2003). «Два семейства белков механочувствительных каналов» . Microbiol. Мол. Биол. Ред . 67 (1): 66–85. DOI : 10.1128 / MMBR.67.1.66-85.2003 . PMC 150521 . PMID 12626684 .  
  77. ^ Васкес, В .; Sotomayor, M .; Cordero-Morales, J .; Shulten, K .; Перозо, Э. (2008). «Структурный механизм закрытия липидных каналов MscS в бислое» . Наука . 321 (5893): 1210–14. Bibcode : 2008Sci ... 321.1210V . DOI : 10.1126 / science.1159674 . PMC 2897165 . PMID 18755978 .  
  78. ^ Безанилла, Ф .; Перозо, Э. (2002). «Датчики силы и напряжения в одной конструкции». Наука . 298 (5598): 1562–1563. DOI : 10.1126 / science.1079369 . PMID 12446894 . 
  79. ^ Сухарев, С.И.; Blount, P .; Martinac, B .; Кунг, К. (1997). «МЕХАНОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ КАНАЛЫ ESCHERICHIA COLI : ген MscL, белок и активность». Анну. Rev. Physiol . 59 : 633–57. DOI : 10.1146 / annurev.physiol.59.1.633 . PMID 9074781 . 
  80. ^ Сухарев, С.И.; Blount, P .; Martinac, B .; Блаттнер, Франция; Кунг, К. (1994). «Большой механочувствительный канал в E. coli, кодируемый только MscL». Природа . 368 (6468): 265–268. Bibcode : 1994Natur.368..265S . DOI : 10.1038 / 368265a0 . PMID 7511799 . 
  81. ^ Чанг, G .; Spencer, R .; Barclay, R .; Ли, А .; Barclay, M .; Рис, К. (1998). «Структура гомолога MscL из Mycobacterium tuberculosis: закрытый механочувствительный ионный канал» . Наука . 282 (5397): 2220–2226. Bibcode : 1998Sci ... 282.2220C . DOI : 10.1126 / science.282.5397.2220 . PMID 9856938 . 
  82. ^ Блаунт, П; Сухарев С.И.; Мо, ПК; Шредер, MJ; Гай, HR; Кунг, К. (1996). «Мембранная топология и мультимерная структура белка механочувствительного канала» . Журнал EMBO . 15 (18): 4798–4805. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1996.tb00860.x . PMC 452216 . PMID 8890153 .  
  83. ^ Аркин IT, Сухарев С.И., Блаунт P, Kung C, Brünger AT (февраль 1998). «Спиральность, включение в мембрану, ориентация и термическая стабильность механочувствительного ионного канала с большой проводимостью из E. coli ». Биохим. Биофиз. Acta . 1369 (1): 131–40. DOI : 10.1016 / S0005-2736 (97) 00219-8 . PMID 9528681 . 
  84. ^ Сухарев, С .; Betanzos, M .; Чанг, CS; Гай, HR (2001). «Запорный механизм большого механочувствительного канала MscL». Природа . 409 (6821): 720–724. Bibcode : 2001Natur.409..720S . DOI : 10.1038 / 35055559 . PMID 11217861 . 
  85. ^ a b Perozo, E .; Кортес, DM; Sompornpisut, P .; Клода, А .; Мартинак, Б. (2002). «Открыто-канальная структура МСКЛ и запирающий механизм механочувствительных каналов». Природа . 418 (6901): 942–948. Bibcode : 2002Natur.418..942P . DOI : 10,1038 / природа00992 . PMID 12198539 . 
  86. ^ Уиггинс, P; Филлипс, Р. (2004). «Аналитические модели механотрансдукции: закрытие механочувствительного канала» . Proc Natl Acad Sci USA . 101 (12): 4071–6. arXiv : q-bio / 0311010 . Bibcode : 2004PNAS..101.4071W . DOI : 10.1073 / pnas.0307804101 . PMC 384697 . PMID 15024097 .  
  87. ^ Уиггинс, P; Филлипс, Р. (2005). «Мембранно-белковые взаимодействия в механочувствительных каналах» . Biophys J . 88 (2): 880–902. arXiv : q-bio / 0406021 . Bibcode : 2005BpJ .... 88..880W . DOI : 10.1529 / biophysj.104.047431 . PMC 1305162 . PMID 15542561 .  
  88. ^ Коста В, Матхур Дж, Шмидт М, Эрел TJ, Ранада S, Петрус МДж, Дубина А.Е., Patapoutian А (октябрь 2010 г.). «Piezo1 и Piezo2 являются важными компонентами различных механически активируемых катионных каналов» . Наука . 330 (6000): 55–60. Bibcode : 2010Sci ... 330 ... 55C . DOI : 10.1126 / science.1193270 . PMC 3062430 . PMID 20813920 .  
  89. ^ Zarychanski R, Schulz В.П., Хьюстон BL, Максимовой Y, Хьюстон DS, Смит B, Райнхарт J, Gallagher PG (август 2012). «Мутации в белке механотрансдукции PIEZO1 связаны с наследственным ксероцитозом» . Кровь . 120 (9): 1908–15. DOI : 10.1182 / кровь-2012-04-422253 . PMC 3448561 . PMID 22529292 .  
  90. ^ Косте Б., Хоуг Г, Мюррей М.Ф., Стициэль Н., Банделл М., Джованни М.А., Филипакис А., Хойшен А., Ример Г., Стин У, Стин В.М., Матур Дж., Кокс Дж., Лебо М, Рем Х, Вайс С.Т., Вуд JN, Маас Р.Л., Сюняев С.Р., Патапутский А (март 2013 г.) «Мутации с усилением функции в механически активированном ионном канале PIEZO2 вызывают подтип дистального артрогрипоза» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 110 (12): 4667–72. Bibcode : 2013PNAS..110.4667C . DOI : 10.1073 / pnas.1221400110 . PMC 3607045 . PMID 23487782 .  
  91. ^ Энглер, А .; Шамик, С .; Суини, L .; Дишер, Д. (2006). «Эластичность матрицы определяет спецификацию происхождения стволовых клеток». Cell . 126 (4): 677–689. DOI : 10.1016 / j.cell.2006.06.044 . PMID 16923388 . 
  92. ^ Хэмилл, OP; Мартинак, Б. (2001). «Молекулярные основы механотрансдукции в живых клетках» . Physiol. Ред . 81 (2): 685–740. DOI : 10.1152 / Physrev.2001.81.2.685 . PMID 11274342 . 
  93. ^ Nguyen, T .; Clare, B .; Martinac, B .; Мартинац, Борис (2005). «Влияние парабенов на механочувствительные каналы». Евро. Биофиз. Дж . 34 (5): 389–396. DOI : 10.1007 / s00249-005-0468-х . PMID 15770478 . 
  94. ^ Guharay F, Sachs F (июль 1984). «Активированные растяжением токи одиночных ионных каналов в тканевых культивируемых эмбриональных скелетных мышцах цыплят» . J. Physiol . 352 : 685–701. DOI : 10.1113 / jphysiol.1984.sp015317 . PMC 1193237 . PMID 6086918 .  
  95. ^ Tang, Y .; Cao, G .; Чен, X .; и другие. (2006). «Рамки конечных элементов для изучения механического отклика макромолекул: приложение к закрытию механочувствительного канала MscL» . Biophys J . 91 (4): 1248–63. Bibcode : 2006BpJ .... 91.1248T . DOI : 10.1529 / biophysj.106.085985 . PMC 1518658 . PMID 16731564 .  
  96. ^ а б Патель А., Шариф-Наейни Р., Фолгеринг Дж. Р., Бишет Д., Дюпра Ф., Оноре Э (2010). «Канонические каналы TRP и механотрансдукция: от физиологии к болезненным состояниям». Pflügers Arch . 460 (3): 571–81. DOI : 10.1007 / s00424-010-0847-8 . PMID 20490539 . 
  97. ^ Maingret F, Фоссет M, Лесаж F, Lazdunski M, Оноре E (январь 1999). «TRAAK представляет собой механозависимый К + канал нейронов млекопитающих» . J. Biol. Chem . 274 (3): 1381–7. DOI : 10.1074 / jbc.274.3.1381 . PMID 9880510 . 
  98. ^ Patel AJ, Оноре E, F Maingret, Лесаж F, Финк M, Duprat F, Lazdunski M (август 1998). «Двухпоровый домен, механозависимый S-подобный K + канал млекопитающих» . EMBO J . 17 (15): 4283–90. DOI : 10.1093 / emboj / 17.15.4283 . PMC 1170762 . PMID 9687497 .  
  99. ^ Нагасав М, Канзаки М, Iino Y, Y Моришита, кой я (2001). «Идентификация нового хлоридного канала, выраженного в эндоплазматическом ретикулуме, аппарате Гольджи и ядре» . J. Biol. Chem . 276 (23): 20413–20418. DOI : 10.1074 / jbc.M100366200 . PMID 11279057 . 
  100. ^ Озэки-Мияваки С, Мория Y, Тацуми Н, Иида Н, Sokabe М (2005). «Идентификация функциональных доменов Mid1, компонента канала, активируемого растяжением, необходимого для локализации на плазматической мембране и проникновения Ca2 +». Exp. Cell Res . 311 (1): 84–95. DOI : 10.1016 / j.yexcr.2005.08.014 . PMID 16202999 . 

Следующее не упоминается в статье и / или противоречит данным Engler, A. et al., 2006:

  • Perozo, E; Клода, А; Кортес, DM; и другие. (2002). «Физические принципы, лежащие в основе преобразования двухслойных деформационных сил во время механочувствительного стробирования канала». Структурная и молекулярная биология природы . 9 (9): 696–703. DOI : 10.1038 / nsb827 . PMID  12172537 .