МОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИОННЫХ КАНАЛОВ РЕЦЕПТОРОВ ВОЗБУЖДАЮЩИХ АМИНОКИСЛОТ

Институт эволюционной физиологии и биохимии РАН, Санкт-Петербург
Tихонов Д.Б.

Рецепторы возбуждающих аминокислот обеспечивают передачу быстрых синаптических сигналов в ЦНС позвоночных. За последние два десятилетия накоплен большой объем информации о их физиологических и фармакологических свойствах. Однако, трехмерное строение этих рецепторов, и, в частности, их ионных каналов продолжает оставаться неясным. Данные рентгеноструктурного анализа для этих объектов отсутствуют в силу ряда методических трудностей. В такой ситуации представляется перспективным использование методов молекулярного моделирования для изучения структурных особенностей ионных каналов, которые пока не поддаются прямому экспериментальному анализу. Известно, что свойства ионных каналов глутаматных рецепторов различных подтипов в значительной степени определяются аминокислотными остатками, расположенными в гомологичных положениях М2-сегментов субъединиц. В N/Q/R сайте находятся остатки ASN (N*), GLN (Q) или ARG (R). Данные указывают, что N/Q/R сайт образует наиболее узкую часть ионного канала. Проведенное сопоставление свойств ионных каналов с химическими и стерическими свойствами указанных выше трех аминокислот показало, что их боковые цепи должны быть вовлечены в циклическую систему межсегментных водородных связей. На основе этой гипотезы были построены молекулярные модели ионных каналов подтипов глутаматных рецепторов. Tаким образом, разнообразие свойств ионных каналов глутаматных рецепторов может быть объяснено с помощью общей схемы, основой которой является циклическая структура N/Q/R сайта, Построенные модели демонстрируют определенную пространственную гомологию с недавно полученными данными ренгеноструктурного анализа для К-каналов.