каннабиноидный рецептор 1 (мозг) | |
---|---|
ЯМР структура раствора пептидного миметика четвертой цитоплазматической петли каннабиноидного рецептора CB 1 на основе PDB : 2b0y координаты. | |
Идентификаторы | |
Символ | CNR1 |
Доп. символы | CNR |
ген NCBI | 1268 |
HGNC | 2159 |
OMIM | 114610 |
Ортологи | 7273 |
RefSeq | NM_033181 |
UniProt | P21554 |
Прочие данные | |
Locus | Chr. 6 q14-q15 |
каннабиноидный рецептор 2 (макрофаг) | |
---|---|
Идентификаторы | |
Символ | CNR2 |
ген NCBI | 1269 |
HGNC | 2160 |
OMIM | 605051 |
Ортологи | 1389 |
RefSeq | NM_001841 |
UniProt | P34972 |
Прочие данные | |
Locus | Chr. 1 p |
Каннабиноидные рецепторы, расположенные по всему телу, являются частью эндоканнабиноидной системы, которая участвует во множестве физиологических процессов, включая аппетит, боль -чувство, настроение и память.
Каннабиноидные рецепторы относятся к классу рецепторов клеточной мембраны в G суперсемейство белковых рецепторов. Как типично для рецепторов, связанных с G-белком, каннабиноидные рецепторы содержат семь трансмембранных перекрывающих доменов. Каннабиноидные рецепторы активируются тремя основными группами лигандов : эндоканнабиноидами, продуцируемыми маммиллярным телом ; растение каннабиноиды (такие как тетрагидроканнабинол, производимый растением каннабис ); и синтетические каннабиноиды (такие как HU-210 ). Все эндоканнабиноиды и фитоканнабиноиды (каннабиноиды на растительной основе) являются липофильными, например, жирорастворимые соединения.
В настоящее время известны два подтипа каннабиноидных рецепторов, обозначенные как CB1 и CB2. Рецептор CB 1 экспрессируется в основном в головном мозге (центральная нервная система или «ЦНС»), но также и в легких, печень и почки. Рецептор CB 2 экспрессируется в основном в иммунной системе и в гемопоэтических клетках, однако дальнейшие исследования показали наличие этих рецепторов в частях мозга как Что ж. Растущее количество данных свидетельствует о том, что существуют новые каннабиноидные рецепторы, то есть не-CB 1 и не-CB 2, которые экспрессируются в эндотелиальных клетках и в ЦНС.. В 2007 году было описано связывание нескольких каннабиноидов с рецептором, связанным с G-белком GPR55 в головном мозге.
Белковые последовательности CB 1 и CB 2 рецепторов примерно на 44% похожи. Когда рассматриваются только трансмембранные области рецепторов, сходство аминокислот между двумя подтипами рецепторов составляет приблизительно 68%. Кроме того, были выявлены незначительные вариации каждого рецептора. Каннабиноиды обратимо и стереоселективно связываются с рецепторами каннабиноидов. Были разработаны селективные подтипы каннабиноидов, которые теоретически могут иметь преимущества для лечения определенных заболеваний, таких как ожирение.
Похоже, что каннабиноидные рецепторы являются уникальными для филума Chordata и как таковые, они имеют довольно ограниченное филогенетическое распространение в животном мире. Однако ферменты, участвующие в биосинтезе / инактивации эндоканнабиноидов и передаче эндоканнабиноидов в целом (включая мишени, отличные от рецепторов типа CB1 / 2), встречаются повсюду в животном мире. Хотя каннабиноидные рецепторы уникальны для хордовых, другие организмы все еще могут обрабатывать эндоканнабиноиды с помощью других методов.
Существование каннабиноидных рецепторов в мозге было обнаружено из Исследования in vitro в 1980-х годах с рецептором, обозначенным как каннабиноидный рецептор типа 1 или CB1. Последовательность ДНК, которая кодирует связанный с G-белком каннабиноидный рецептор в мозге человека, была идентифицирована и клонирована в 1990 году. Эти открытия привели к определению в 1993 году второй каннабиноидный рецептор мозга, названный каннабиноидный рецептор типа 2 или CB2.
A нейротрансмиттер для возможной эндоканнабиноидной системы в мозге и периферической нервной системы, анандамид (от «ананда», санскрит для «блаженство »), был впервые охарактеризован в 1992 году, после чего были обнаружены другие жирные кислоты нейротрансмиттеров, которые ведут себя как эндогенные каннабиноиды, обладающие диапазоном эффективности от низкого до высокого для стимуляции рецепторов CB1 в головном мозге и рецепторов CB2 на периферии.
Рецепторы каннабиноидных рецепторов типа 1 (CB 1) считаются одними из наиболее широко экспрессируемых Gαiбелковых рецепторов в головном мозге. Одним из механизмов, посредством которого они функционируют, является опосредованное эндоканнабиноидом вызванное деполяризацией подавление ингибирования, очень распространенная форма ретроградной передачи сигналов, при которой деполяризация одиночного нейрона вызывает снижение GABA -опосредованная нейротрансмиссия. Эндоканнабиноиды, высвобождаемые деполяризованным постсинаптическим нейроном, связываются с рецепторами CB 1 в пресинаптическом нейроне и вызывают снижение высвобождения ГАМК из-за ограниченного входа пресинаптических ионов кальция.
Они также являются найдено в других частях тела. Например, в печени, как известно, активация рецептора CB 1 увеличивает de novo липогенез.
CB2 рецепторы в основном экспрессируются на Т-клетках из иммунной системы, на макрофагах и В-клетках и в гемопоэтических клетках. Они также выполняют функцию кератиноцитов. Они также экспрессируются на периферических нервных окончаниях. Эти рецепторы играют роль в антиноцицепции или облегчении боли. В головном мозге они в основном экспрессируются микроглиальными клетками, где их роль остается неясной. Хотя наиболее вероятными клеточными мишенями и исполнителями опосредованных рецептором CB 2 эффектов эндоканнабиноидов или синтетических агонистов являются иммунные и полученные от иммунной системы клетки (например, лейкоциты, различные популяции Т- и В-лимфоцитов, моноциты / макрофаги, дендритные клетки, тучные клетки, микроглия в головном мозге, клетки Купфера в печени, астроциты и т. д.), число других потенциальных клеточных мишеней расширяется, включая эндотелиальные и гладкомышечные клетки, фибробласты различного происхождения, кардиомиоциты и некоторые нейронные элементы периферической или центральной нервной системы.
Существование дополнительных каннабиноидных рецепторов давно подозревалось из-за действия таких соединений, как аномальный каннабидиол, которые оказывают каннабиноидоподобное действие на артериальное давление и воспаление, но не активируют CB 1 или CB 2. Недавние исследования убедительно подтверждают гипотезу о том, что рецептор N-арахидоноилглицина (NAGly ) GPR18 является молекулярной идентичностью аномального рецептора каннабидиола, и дополнительно предполагает, что NAGly, эндогенный липидный метаболит анандамид (также известный как арахидоноилэтаноламид или AEA) инициирует направленную миграцию микроглии в ЦНС посредством активации GPR18. В других исследованиях молекулярной биологии было высказано предположение, что орфанный рецептор GPR55 фактически должен быть охарактеризован как каннабиноидный рецептор на основе гомологии последовательности в сайте связывания. Последующие исследования показали, что GPR55 действительно реагирует на каннабиноидные лиганды. Этот профиль в качестве отдельного рецептора, не относящегося к CB 1 / CB 2, который реагирует на различные эндогенные и экзогенные каннабиноидные лиганды, побудил некоторые группы предположить, что GPR55 следует отнести к категории CB 3 рецептор, и эта переклассификация может последовать со временем. Однако это осложняется тем фактом, что еще один возможный каннабиноидный рецептор был обнаружен в гиппокампе, хотя его ген еще не был клонирован, что позволяет предположить, что может быть обнаружено по крайней мере еще два каннабиноидных рецептора в дополнение к двум уже известным. GPR119 был предложен в качестве пятого возможного каннабиноидного рецептора, в то время как семейство рецепторов ядерных гормонов PPAR может также отвечать на определенные типы каннабиноидов.
Каннабиноидные рецепторы активируются каннабиноидами, вырабатываемыми естественным образом внутри организма (эндоканнабиноиды ) или вводимыми в организм в виде каннабиса или родственного синтетического соединения. Подобные ответы возникают при использовании альтернативных методов, только в более концентрированной форме, чем это происходит в природе.
После того, как рецептор задействован, активируются многочисленные внутриклеточные пути передачи сигнала. Сначала считалось, что каннабиноидные рецепторы в основном ингибируют фермент аденилатциклазу (и тем самым производство молекулы второго мессенджера циклического АМФ ) и положительно повлияли на внутренне выпрямляющие калиевые каналы (= Кир или ИРК). Однако гораздо более сложная картина появилась в разных типах клеток, включая другие каналы ионов калия, кальциевые каналы, протеинкиназу A и C, Raf- 1, ERK, JNK, p38, c-fos, c-jun и многие другие Больше. Например, в первичных лейкоцитах человека CB 2 демонстрирует сложный сигнальный профиль, активируя аденилатциклазу посредством стимулирующего Gαs наряду с классической Gαi передачей сигналов и индуцируя ERK, p38 и pCREB пути.
Однако разделения между терапевтически нежелательными психотропными эффектами и клинически желательными не сообщалось с агонисты, которые связываются с каннабиноидными рецепторами. THC, а также два основных эндогенных соединения, идентифицированных до сих пор, которые связываются с каннабиноидными рецепторами - анандамид и 2-арахидонилглицерин ( 2-AG) - вызывают большинство своих эффектов за счет связывания как с каннабиноидными рецепторами CB 1, так и CB 2. Хотя эффекты, опосредованные CB 1, в основном в центральной нервной системе, были тщательно исследованы, эффекты, опосредованные CB 2, не определены одинаково хорошо.
Пренатальное воздействие каннабиса (PCE), как было показано, нарушает эндогенную каннабиноидную сигнальную систему плода. Не было доказано, что это нарушение напрямую влияет на развитие нервной системы и не вызывает пожизненных когнитивных, поведенческих или функциональных нарушений, но оно может предрасполагать потомство к нарушениям в когнитивных функциях и изменению эмоциональности из-за постнатальных факторов.. Кроме того, PCE может изменять структуру мозговых цепей в процессе развития плода и вызывать значительные молекулярные модификации программ развития нервной системы, что может привести к нейрофизиологическим расстройствам и поведенческим аномалиям.
Синтетический тетрагидроканнабинол (THC) назначается под МНН дронабинол или под торговой маркой Marinol для лечения рвоты и для улучшения аппетита, в основном у людей с СПИД, а также при рефрактерной тошноте и рвоте у людей, проходящих химиотерапию. Использование синтетического ТГК становится все более распространенным, поскольку известные преимущества становятся все более заметными в медицинской промышленности. ТГК также является активным ингредиентом в набиксимолах, особом экстракте каннабиса, который был одобрен в качестве ботанического препарата в Соединенном Королевстве в 2010 в качестве спрея для рта для людей с рассеянным склерозом для облегчения невропатической боли, спастичности, гиперактивного мочевого пузыря и других симптомов.
CB1аффинность (K i) | Эффективность в отношении сродства CB 1 | CB2(K i) | Эффективность в отношении CB 2 | типа | Ссылки | |
---|---|---|---|---|---|---|
Анандамид | 78 нМ | Частичный агонист | 370 нм | ? | Эндогенный | |
N-арахидоноилдофамин | ? | Агонист | ? | ? | Эндогенный | |
2-арахидоноилглицерин | ? | Полный агонист | ? | ? | Эндогенный | |
2-арахидонилглицериловый эфир | 21 нМ | Полный агонист | 480 нМ | Полный агонист | Эндогенный | |
Δ-9-Тетрагидроканнабинол | 10 нМ | Часть Иальный агонист | 24нМ | Частичный агонист | Фитогенный | |
EGCG | 33,6 мкМ | Агонист | >50 мкМ | ? | Фитогенный | |
Янгонин | 0,72 мкМ | ? | >10 мкМ | ? | Фитогенный | |
AM-1221 | 52,3 нМ | Агонист | 0,28 нм | Агонист | Синтетический | |
AM-1235 | 1,5 нМ | Агонист | 20,4 нМ | Агонист | Синтетический | |
AM-2232 | 0,28 нМ | Агонист | 1,48 нМ | Агонист | Синтетический | |
UR-144 | 150 нМ | полный агонист | 1,8 нМ | полный агонист | синтетический | |
JWH-007 | 9,0 нМ | агонист | 2,94 нм | Агонист | Синтетический | |
JWH-015 | 383 нм | Агонист | 13,8 нм | Агонист | Синтетический | |
JWH-018 | 9,00 ± 5,00 нМ | Полный агонист | 2,94 ± 2,65 нМ | Полный агонист | Синтетический |