کانالهای بالقوهٔ کاتیونی گیرنده گذرا، زیرخانوادهٔ V عضو ۱ (انگلیسی: transient receptor potential cation channel subfamily V member 1) که با نامهای گیرندهٔ کپسایسین و گیرندهٔ ۱ وانیلوئید هم شناخته میشود، یک پروتئین است که در انسان توسط ژن «TRPV1» کُدگذاری میشود. این مولکول نخستین پروتئین جداسازیشدهٔ این زیرگروه و عضوی از خانوادهٔ «کانالهای بالقوهٔ کاتیونی گیرنده گذرا» از مجراهای یونی است.
TRPV1
معینکنندهها
نامهای دیگر
TRPV1, VR1, transient receptor potential cation channel subfamily V member 1
• nucleotide binding • ion channel activity • phosphoprotein binding • ATP binding • cation transmembrane transporter activity • cation channel activity • ligand-gated ion channel activity • calcium-release channel activity • temperature-gated ion channel activity • identical protein binding • chloride channel regulator activity • transmembrane signaling receptor activity • excitatory extracellular ligand-gated ion channel activity • calcium channel activity • extracellular ligand-gated ion channel activity • phosphatidylinositol binding • metal ion binding • calmodulin binding • GO:0001948، GO:0016582 پیوند پروتئینی
ترکیبات سلولی
• integral component of membrane • postsynaptic membrane • cell projection • membrane • پوسته یاخته • سیناپس • پیوند میانیاختهای • dendritic spine membrane • سیتوزول • neuronal cell body • intrinsic component of plasma membrane • دندریت • external side of plasma membrane • neuron projection • integral component of plasma membrane • میتوکندری
فرایند زیستی
• ion transport • chemosensory behavior • cell surface receptor signaling pathway • calcium ion transmembrane transport • گرماادراک • calcium ion transport • inflammatory response • transmembrane transport • release of sequestered calcium ion into cytosol • GO:1901227 negative regulation of transcription by RNA polymerase II • diet induced thermogenesis • detection of chemical stimulus involved in sensory perception of pain • microglial cell activation • cellular response to growth factor stimulus • positive regulation of gastric acid secretion • response to peptide hormone • cellular response to nerve growth factor stimulus • positive regulation of nitric oxide biosynthetic process • negative regulation of establishment of blood-brain barrier • سوختوساز لیپید • temperature homeostasis • response to heat • cellular response to temperature stimulus • positive regulation of cytosolic calcium ion concentration • peptide secretion • detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain • sensory perception of mechanical stimulus • smooth muscle contraction involved in micturition • behavioral response to pain • response to pain • cellular response to alkaloid • cellular response to cytokine stimulus • fever generation • detection of temperature stimulus involved in thermoception • positive regulation of apoptotic process • urinary bladder smooth muscle contraction • glutamate secretion • درد نوسیسپتیو • cellular response to tumor necrosis factor • cellular response to ATP • ion transmembrane transport • response to pH • response to organonitrogen compound • cellular response to heat • protein homotetramerization • excitatory postsynaptic potential • cellular response to acidic pH • response to capsazepine • calcium ion import across plasma membrane • negative regulation of systemic arterial blood pressure • negative regulation of heart rate • negative regulation of mitochondrial membrane potential
وظیفهٔ این مولکول پروتئینی، ردیابی و تنظیم درجهٔ حرارت بدن است. این گیرنده سبب احساس گرمای سوزاننده و ادراک درد (nociception) در جاندار میگردد. این پروتئین در رشتههای عصبی حسی آوران، با مولکول TRPA1 (که یک گیرندهٔ مواد شیمیایی تحریکزاست) همکاری نزدیک دارد و بدین ترتیب با هم، در درک محرکهای خطرناک و آسیبزای محیطی نقش مهمی دارند.
در سالهای اخیر گمان بر آن است که وظیفهٔ اصلی TRPV1 حفظ دمای بدن باشد. آزمایشهای انجامشده در جوندگان و انسان نشان داده که مسدود کردنِ این گیرندهها سبب افزایش دمای بدن میشود و به همین دلیل این گیرنده در حفظ دمای بدن نقش دارد.
حساسسازی
حساسیت این گیرنده به محرکهای مضر نظیر حرارت زیاد، یک فرایند ایستا و ثابت نیست. پس از آسیب بافتی و ایجاد التهاب، مواد التهابزا نظیر پروستاگلاندین و برادیکینین رها میشوند و این مواد، حساسیت گیرندههای ادراک درد را به محرکهای مضر افزایش میدهند. بیشتر این مواد التهابزا، سبب افزایش پروتئین کیناز سی میشوند که نقش مهمی در افزایش حساسیت گیرندههای TRPV1 ایفا میکند.
حساسیتزدایی
از اثر مواجههٔ طولانیمدت با کپسایسین، فعالیت مولکول TRPV1 کاهش مییابد. به این پدیده حساسیتزدایی میگویند. برای وقوع حساسیتزدایی، حضور یونهای خارجسلولی کلسیم ضرورت دارد. مسیرهای پیامرسانی گوناگونی همچون کالمودولین و کلسینورین و کاهش فسفاتیدیلاینوزیتول (۴٬۵) بیسفسفات در پدیدهٔ حساسیتزدایی TRPV1 نقش دارند.
فعالکنندههای TRPV1
برخی از مهمترین فعالکنندههای این مولکول پروتئینی عبارتند از:
فعالشدن پروتئین TRPV1 سبب ایجاد یک حس سوزانندهٔ دردناک میگردد. (مثل حسی که در اثر خوردن یک فلفل بسیار تند در دهان ایجاد میشود) این پروتئین بیشتر در یاختههای عصبی ادراک درد در دستگاه عصبی پیرامونی یافت میشود که کارش انتقال و تنظیم درد و تلفیق محرکهای گوناگون دردزاست.
آنتاگونیستهای گیرنده TRPV1 با مسدود کردن آن، درد را کاهش میدهند که از آن میان میتوان به آنتاگونیست رقابتی «کاپسازپین» و آنتاگونیست غیررقابتی «قرمز روتنیم» اشاره کرد. این دو ماده زمانی که بهصورت سیستمیک مصرف شوند، میتوانند مفید واقع شوند. این مواد همچنین در کاهش ادراک درد ناشی از نوروپاتی در موشها مؤثر است و این موضوع نشان میدهد که TRPV1 تنها گیرندهٔ کپسایسین است. در انسان، از داروهای ضد TRPV1 میتوان در درمان دردهای مربوط به نوروپاتی محیطی ناشی از اماس، شیمیدرمانی و قطع عضو و نیز دردهای التهابی همچون آرتروز بهکار رود. این داروها بر روی دمای بدن (ایجاد گرمازدگی) مؤثرند که یک چالش درمانی در پزشکی است.
مولکول TRPV1 توسط برخی آگونیستهای طبیعی فعال میشوند. کپسایسین و رزینیفراتوکسین قادرند TRPV1 را فعال کنند و در صورتی که این مواجهه شیمیایی طولانیمدت باشد، طی فرایند حساسیتزدایی (desensitization) فعالیت این پروتئین کاهش یافته و درد تسکین مییابد. در نتیجه این آگونیستها را میتوان به صورت موضعی در محلهای درناک بدن بهکار برد.
برخی متابولیتهایاسیدهای چرب چندغیراشباع، نظیر متابولیتهای اسید لینولئیک قادرند سلولها را به شیوهای مشابه با TRPV1 تحریک کنند. با آنکه این متابولیتها نسبت به آناندامیدها اثر تحریکی ضعیفتری دارند، اما نقش تحریکی آنان در ایجاد درد در جوندگانReferenceA و همچنین آسیبزدن به سلولهای بافت پوششی راههای هوایی جوندگان و ایجاد احتمالی آسم مشاهده شدهاست و ممکن است چنین اثری در انسان هم قابل ردیابی باشد.
در موشها و خوکچههای هندی و بافتهای انسانی کشتشده در بدن خوکچه هندی مشاهده گردیده که یکی از متابولیتهایاسید آراشیدونیک به نام «پروستاگلاندین E2» از طریق گیرندههای «EP3» که نوعی گیرنده جفتشونده با پروتئین جی است، سبب ایجاد سرفه میشود. چندریختی ژنتیکی در گیرندهٔ EP3 (یا همان rs11209716) در بروز سرفههای ناشی از داروهای بازدارندهٔ آنزیم مبدل آنژیوتانسین در انسان نقش دارد.
دستگاه عصبی مرکزی
پروتئین TRPV1 به مقدار زیادی در دستگاه عصبی مرکزی ساخته میشود که نه تنها یکی از اهداف ساخت داروهای ضد درد است، بلکه در ایجاد حالات دیگری نظیر اضطراب مؤثر است. این پروتئین همچنین در هیپوکامپ سبب فروکاستی درازمدت سیناپسی (long-term synaptic depression) میگردد که سبب کاهش توانایی در ایجاد حافظه جدید میشود.
↑ GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000005952 - Ensembl, May 2017
↑"Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
↑"Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
↑Caterina MJ, Schumacher MA, Tominaga M, Rosen TA, Levine JD, Julius D (October 1997). "The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway". Nature. 389 (6653): 816–24. Bibcode:1997Natur.389..816C. doi:10.1038/39807. PMID9349813. S2CID7970319.
↑Xue Q, Yu Y, Trilk SL, Jong BE, Schumacher MA (August 2001). "The genomic organization of the gene encoding the vanilloid receptor: evidence for multiple splice variants". Genomics. 76 (1–3): 14–20. doi:10.1006/geno.2001.6582. PMID11549313.
↑Clapham DE, Julius D, Montell C, Schultz G (December 2005). "International Union of Pharmacology. XLIX. Nomenclature and structure-function relationships of transient receptor potential channels". Pharmacological Reviews. 57 (4): 427–50. doi:10.1124/pr.57.4.6. PMID16382100. S2CID17936350.
↑Paulsen CE, Armache JP, Gao Y, Cheng Y, Julius D (April 2015). "Structure of the TRPA1 ion channel suggests regulatory mechanisms". Nature. 520 (7548): 511–7. Bibcode:2015Natur.520..511P. doi:10.1038/nature14367. PMC4409540. PMID25855297.
↑Zhao, Jianhua; Lin King, John V.; Paulsen, Candice E.; Cheng, Yifan; Julius, David (2020-07-08). "Irritant-evoked activation and calcium modulation of the TRPA1 receptor". Nature (به انگلیسی). 585 (7823): 141–145. doi:10.1038/s41586-020-2480-9. ISSN0028-0836. PMID32641835. S2CID220407248.
↑Basbaum AI, Bautista DM, Scherrer G, Julius D (October 2009). "Cellular and molecular mechanisms of pain". Cell. 139 (2): 267–84. doi:10.1016/j.cell.2009.09.028. PMC2852643. PMID19837031.
↑Gavva NR (November 2008). "Body-temperature maintenance as the predominant function of the vanilloid receptor TRPV1". Trends in Pharmacological Sciences. 29 (11): 550–7. doi:10.1016/j.tips.2008.08.003. PMID18805596.
↑Gavva NR, Bannon AW, Surapaneni S, Hovland DN, Lehto SG, Gore A, et al. (March 2007). "The vanilloid receptor TRPV1 is tonically activated in vivo and involved in body temperature regulation". The Journal of Neuroscience. 27 (13): 3366–74. doi:10.1523/JNEUROSCI.4833-06.2007. PMC6672109. PMID17392452.
↑Everaerts W, Gees M, Alpizar YA, Farre R, Leten C, Apetrei A, et al. (February 2011). "The capsaicin receptor TRPV1 is a crucial mediator of the noxious effects of mustard oil". Current Biology. 21 (4): 316–21. doi:10.1016/j.cub.2011.01.031. PMID21315593.
↑Cui M, Honore P, Zhong C, Gauvin D, Mikusa J, Hernandez G, et al. (September 2006). "TRPV1 receptors in the CNS play a key role in broad-spectrum analgesia of TRPV1 antagonists". The Journal of Neuroscience. 26 (37): 9385–93. doi:10.1523/JNEUROSCI.1246-06.2006. PMC6674601. PMID16971522.
↑Huang SM, Bisogno T, Trevisani M, Al-Hayani A, De Petrocellis L, Fezza F, et al. (June 2002). "An endogenous capsaicin-like substance with high potency at recombinant and native vanilloid VR1 receptors". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (12): 8400–5. Bibcode:2002PNAS...99.8400H. doi:10.1073/pnas.122196999. PMC123079. PMID12060783.
↑Khairatkar-Joshi N, Szallasi A (January 2009). "TRPV1 antagonists: the challenges for therapeutic targeting". Trends in Molecular Medicine. 15 (1): 14–22. doi:10.1016/j.molmed.2008.11.004. PMID19097938.
↑Jhaveri MD, Elmes SJ, Kendall DA, Chapman V (July 2005). "Inhibition of peripheral vanilloid TRPV1 receptors reduces noxious heat-evoked responses of dorsal horn neurons in naïve, carrageenan-inflamed and neuropathic rats". The European Journal of Neuroscience. 22 (2): 361–70. doi:10.1111/j.1460-9568.2005.04227.x. PMID16045489.
↑Story GM, Crus-Orengo L (2008). "Feel the Burn". American Scientist. 95 (4): 326–333. doi:10.1511/2007.66.326. ISSN0003-0996. Archived from the original on January 19, 2008.
↑Gunthorpe MJ, Szallasi A (2008). "Peripheral TRPV1 receptors as targets for drug development: new molecules and mechanisms". Current Pharmaceutical Design. 14 (1): 32–41. doi:10.2174/138161208783330754. PMID18220816.
↑Boonen, Brett; Startek, Justyna B.; Talavera, Karel (2016-01-01). Chemical Activation of Sensory TRP Channels. Topics in Medicinal Chemistry. Springer Berlin Heidelberg. pp. 1–41. [۱] doi:10.1007/7355_2015_98.
↑De Petrocellis L, Schiano Moriello A, Imperatore R, Cristino L, Starowicz K, Di Marzo V (December 2012). "A re-evaluation of 9-HODE activity at TRPV1 channels in comparison with anandamide: enantioselectivity and effects at other TRP channels and in sensory neurons". British Journal of Pharmacology. 167 (8): 1643–51. doi:10.1111/j.1476-5381.2012.02122.x. PMC3525867. PMID22861649.
↑Patwardhan AM, Akopian AN, Ruparel NB, Diogenes A, Weintraub ST, Uhlson C, et al. (May 2010). "Heat generates oxidized linoleic acid metabolites that activate TRPV1 and produce pain in rodents". The Journal of Clinical Investigation. 120 (5): 1617–26. doi:10.1172/JCI41678. PMC2860941. PMID20424317.
↑Sisignano M, Angioni C, Ferreiros N, Schuh CD, Suo J, Schreiber Y, et al. (2013). "Synthesis of lipid mediators during UVB-induced inflammatory hyperalgesia in rats and mice". PLOS ONE. 8 (12): e81228. Bibcode:2013PLoSO...881228S. doi:10.1371/journal.pone.0081228. PMC3857181. PMID24349046.
↑Mabalirajan U, Rehman R, Ahmad T, Kumar S, Singh S, Leishangthem GD, et al. (2013). "Linoleic acid metabolite drives severe asthma by causing airway epithelial injury". Scientific Reports. 3: 1349. Bibcode:2013NatSR...3E1349M. doi:10.1038/srep01349. PMC3583002. PMID23443229.
↑"Reference SNP (refSNP) Cluster Report: Rs11209716".
↑Maher SA, Dubuis ED, Belvisi MG (June 2011). "G-protein coupled receptors regulating cough". Current Opinion in Pharmacology. 11 (3): 248–53. doi:10.1016/j.coph.2011.06.005. PMID21727026.
↑Grilo A, Sáez-Rosas MP, Santos-Morano J, Sánchez E, Moreno-Rey C, Real LM, et al. (January 2011). "Identification of genetic factors associated with susceptibility to angiotensin-converting enzyme inhibitors-induced cough". Pharmacogenetics and Genomics. 21 (1): 10–7. doi:10.1097/FPC.0b013e328341041c. PMID21052031. S2CID22282464.
↑Starowicz K, Cristino L, Di Marzo V (2008). "TRPV1 receptors in the central nervous system: potential for previously unforeseen therapeutic applications". Current Pharmaceutical Design. 14 (1): 42–54. doi:10.2174/138161208783330790. PMID18220817.
↑Gibson HE, Edwards JG, Page RS, Van Hook MJ, Kauer JA (March 2008). "TRPV1 channels mediate long-term depression at synapses on hippocampal interneurons". Neuron. 57 (5): 746–59. doi:10.1016/j.neuron.2007.12.027. PMC2698707. PMID18341994.
↑ Fonseca BM, Correia-da-Silva G, Teixeira NA (May 2018). "Cannabinoid-induced cell death in endometrial cancer cells: involvement of TRPV1 receptors in apoptosis". Journal of Physiology and Biochemistry. 74 (2): 261–272. doi:10.1007/s13105-018-0611-7. PMID29441458. S2CID25294779.
برای مطالعهٔ بیشتر
Premkumar LS, Ahern GP (December 2000). "Induction of vanilloid receptor channel activity by protein kinase C". Nature. 408 (6815): 985–90. Bibcode:2000Natur.408..985P. doi:10.1038/35050121. PMID11140687. S2CID4372628.
Immke DC, Gavva NR (October 2006). "The TRPV1 receptor and nociception". Seminars in Cell & Developmental Biology. 17 (5): 582–91. doi:10.1016/j.semcdb.2006.09.004. PMID17196854.
Heiner I, Eisfeld J, Lückhoff A (2004). "Role and regulation of TRP channels in neutrophil granulocytes". Cell Calcium. 33 (5–6): 533–40. doi:10.1016/S0143-4160(03)00058-7. PMID12765698.
Geppetti P, Trevisani M (April 2004). "Activation and sensitisation of the vanilloid receptor: role in gastrointestinal inflammation and function". British Journal of Pharmacology. 141 (8): 1313–20. doi:10.1038/sj.bjp.0705768. PMC1574908. PMID15051629.
Szallasi A, Cruz F, Geppetti P (November 2006). "TRPV1: a therapeutic target for novel analgesic drugs?". Trends in Molecular Medicine. 12 (11): 545–54. doi:10.1016/j.molmed.2006.09.001. PMID16996800.
Pingle SC, Matta JA, Ahern GP (2007). "Capsaicin receptor: TRPV1 a promiscuous TRP channel". Transient Receptor Potential (TRP) Channels. Handb Exp Pharmacol. Handbook of Experimental Pharmacology. Vol. 179. pp. 155–71. doi:10.1007/978-3-540-34891-7_9. ISBN978-3-540-34889-4. PMID17217056.
Liddle RA (August 2007). "The role of Transient Receptor Potential Vanilloid 1 (TRPV1) channels in pancreatitis". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1772 (8): 869–78. doi:10.1016/j.bbadis.2007.02.012. PMC1995747. PMID17428642.
پیوند به بیرون
Vanilloid receptors در سرعنوانهای موضوعی پزشکی (MeSH) در کتابخانهٔ ملی پزشکی ایالات متحدهٔ آمریکا