Кіріспе

G протеиндік қақпалы иондық арналар – нейрондар мен жүрекше миоциттеріндегі, G протеиндерімен тікелей ашылатын трансмембраналық иондық арналар отбасы.

Функция

Нейрондардағы бірнеше жоғары шекті, баяу дезактивацияланатын кальций арналары G ақуыздарымен реттеледі. G протеинімен байланысқан рецепторлардың кернеуге сезімтал кальций арналарын тежеуі, балапанның арқалық тамыр ганглионында және басқа жасуша желілерінде көрсетілген. ASIC1a токтері окистендіргіштердің әсерінен тежеледі және тотыққандағыштардың әсерінен күшейеді. Қышқылдың әсерінен туындаған жасуша ішіндегі Ca2+ жинақталуының төмендеуі мен жоғарылауы анықталды.

Натрий арналары

Пластырь жапсырмасының өлшеулері Gα-ның жүрек жасушаларындағы жылдам Na+ тогын тежеудегі тікелей рөлін көрсетеді. Басқа зерттеулер осы каналдарды жанама түрде басқаратын екінші хабаршы жолының бар екенін дәлелдеді. G ақуыздары Na+ ион каналдарын тікелей немесе жанама түрде белсендіретіні әлі толыққанды анықталған жоқ.

Хлорлы арналар

Эпителийлік және жүрек жасушаларындағы хлоридтік каналдың белсенділігі G белоктарына тәуелді екені анықталды. Дегенмен, Gα суббірлігімен тікелей жабылатын жүрек каналы әлі анықталған жоқ. Na+ каналын тежеу кезіндегідей, Cl− каналын активтендіруде де екінші хабаршы жүйелерін ескермеуге болмайды. Нақты Cl− каналдарына жасалған зерттеулер G белоктарының белсендірілуінің әртүрлі рөлдерін көрсетеді. G белоктары скелеттік бұлшықеттердегі Cl− каналының бір түрін тікелей активтендіретіні дәлелденді. Эпилепсия, созылмалы ауырсыну, кокаин, опиоидтар, каннабиноидтар және этанол сияқты құнарлылық тудыратын заттар нейрондық қозушылыққа және жүрек соғу жиілігіне әсер етеді. GIRK каналдарының ұстауға бейімділікке, кокаинге тәуелділікке, сондай-ақ опиоидтар, каннабиноидтар және этанолдың ауырсынуға төзімділігін арттыруға қатысы бар екені көрсетілді. Бұл байланыс GIRK каналдарының модуляторларының осы жағдайларды емдеуде тиімді терапиялық агенттер болуы мүмкін екенін ұсынады. GIRK каналдарының ингибиторлары кокаинге, опиоидтарға, каннабиноидтарға және этанолға тәуелділікті емдеуге, ал GIRK каналдарының активаторлары абстиненттік синдромды емдеуге көмектесуі мүмкін. Этанол агонист ретінде әрекет еткенде, мидағы GIRK каналдары ұзақ уақытқа ашылады. Бұл нейрондық белсенділіктің төмендеуіне алып келеді, нәтижесінде алкогольдік мас күйдің белгілері пайда болады. Этанолды байланыстыра алатын гидрофобты қалтаның табылуы клиникалық фармакология саласында маңызды жаңалық. Бұл байланысу орнына агонист ретінде әрекет ететін заттар нейрондық оқудың қалыпты деңгейден асып кетуіне байланысты эпилепсия сияқты неврологиялық ауруларды емдеуге арналған препараттарды жасауда пайдалы болуы мүмкін. Алкогольмен емделген сүт безі қатерлі ісігінің жасушаларында қатерлі ісіктің өсуі күшейеді. Бұл әрекеттің механизмі әлі зерттелуде. Даун синдромы бар адамдарда 21-ші хромосоманың үш көшірмесі болады, нәтижесінде GIRK2 суббірлігінің экспрессиясы артады. Зерттеулер GIRK2 суббірліктерін артық экспрессиялейтін рекомбинантты тышқандардың G белоктарымен қақпаланған K+ каналдарын белсендіретін препараттарға жауабының өзгергенін көрсетті. Бұл өзгерген жауаптар тек sinoatrial түйінімен және atrium-мен шектелді, олардың екеуі де көп мөлшерде G белоктарымен қақпаланған K+ каналдарын қамтиды. G белоктарымен белсендірілген IK,ACh каналы K+-ның плазмалық мембрана арқылы және жасушадан сыртқа ағылуына мүмкіндік береді. Бұл ток жасушаны гиперполяризациялап, әрекет потенциалын тоқтатады. Созылмалы жүрек айрығында IK,ACh каналдарының үнемі белсенді болуына байланысты осы ішкі түзету тогының артуы байқалады. Бұл нақты каналдар генетикалық өзгерістерді және опиоидты анальгезияға сезімталдықты зерттеуде маңызды, себебі олар опиоидты тудырған анальгезияда маңызды рөл атқарады. Бірнеше зерттеулер көрсеткендей, созылмалы ауырсынуды емдеу үшін опиоидтар тағайындалған кезде GIRK каналдары белгілі бір GPCR-лармен, атап айтқанда опиоид рецепторларымен белсендіріледі, бұл ноцицептивті берілуді тежеуге алып келеді, сонымен қатар ауырсынды жеңілдетеді. Сонымен қатар, зерттеулер G белоктарының, әсіресе Giα суббірлігінің GIRK-тарды тікелей белсендіретінін көрсетті, олар тышқандардың қабынулы омыртқаларында морфин тудырған анальгезияның таралуына қатысады. Бұл салада созылмалы ауырсынуды басқаруға қатысты зерттеулер жалғасуда.