Разнообразие субьединиц ионных каналов
Характерной особенностью ионных каналов является широкое разнообразие изоформ субъединиц. Существует больше дюжины вариантов субъединиц никотинового АХР , еще большее число субьединиц калиевого канала и глутаматного рецептора . Как возникает такое разнообразие? В основе этого лежит прежде всего то, что каждый канал или субъединица канала кодированы отдельным геном. Кроме того, установлены два других механизма, приводящих к появлению субъединиц с различающимися свойствами.
Во-первых, это альтернативный сплайсинг . Большинство белков кодированы в различных сегментах ДНК, так называемых экзонах . В некоторых случаях экзоны вместо комбинации в единственный вариант мРНК , контролирующий синтез специфической субъединицы, образуют различные альтернативные комбинации, что приводит к созданию мРНК для множественных изоформ субъединиц, Во время транскрипции неизвестный регулирующий механизм определяет, какая из альтернативных мРНК будет использована для синтеза белка. Остаток исключается из транскрипта и оставшиеся сегменты РНК соединяются, формируя конечную мРНК. Например, именно таким путем образуются изоформы калиевого канала типа Shaker .
Второй способ достижения разнообразия субъединиц - редактирование РНК . Примером являются субъединицы глутаматных рецепторов GIuRB , GluR5 и CluR6 . Эти субъединицы в середине второго трансмембранного сегмента содержат либо глутаминовый , либо аргининовый остаток ( рис. 3.8 D). Присутствие аргинина устраняет кальциевую проницаемость ионного канала и уменьшает его проводимость . Таким образом, хотя ДНК всех трех субъединиц для этого сайта содержит глютаминовый кодон (CAG), на уровне мРНК, в соответствующем участке может появиться кодон для аргинина (CGG). Это изменение в базовой последовательности нуклеиновых кислот достигается редактированием РНК в ядре клетки . Таким образом, например, редактируется процесс синтеза GluRB и отчасти синтез GluR5 к GluR6. В GluR6 дополнительное редактирование A/G найдено в первом трансмембранном сегменте.
