Роль рианодиновых рецепторов

В статье рассматриваются недавно полученные данные о рианодиновом рецепторе позвоночных — белке-канале, обеспечивающем высвобождение Ca из кальциевых депо, чувствительных к кофеину и рианодину. Три разных гена — ryr1, ryr2 и ryr3 — кодируют различные изоформы, экспрессирующиеся в определённых тканях: Ryr1 — в скелетных мышцах и клетках Пуркинье мозжечка; Ryr2 — в миокарде и головном мозге, особенно в мозжечке; Ryr3 — в скелетных мышцах немлекопитающих позвоночных, полосатом теле и лимбической коре головного мозга, гладких мышцах и других клетках позвоночных. Если в скелетных мышцах млекопитающих экспрессируется только одна изоформа (Ryr1), то в скелетных мышцах немлекопитающих позвоночных обнаруживаются две изоформы: α- и β-изоформы, кодируемые соответственно ryr1 и ryr3. Возможно, сосуществование двух изоформ связано лишь с дифференцировкой и специализацией, однако его биологическое значение пока не установлено. Считается, что рианодиновые рецепторы в скелетных мышцах позвоночных опосредуют два разных механизма высвобождения Ca: кальций-индуцированное высвобождение Ca и высвобождение Ca, индуцированное потенциалом действия. Все полученные до настоящего времени данные о любой изоформе рианодинового рецептора относятся к кальций-индуцированному высвобождению Ca и свидетельствуют о его весьма сходных характеристиках. Однако кальций-индуцированное высвобождение Ca не может быть основным механизмом высвобождения Ca при активации скелетной мышцы. Чувствительность активности связывания рианодина рианодиновым рецептором к изменениям под воздействием физических факторов, например осмоляльности среды, возможно, связана с высвобождением Ca, индуцированным потенциалом действия. Обсуждается гипотеза молекулярного взаимодействия в рамках плунжерной модели высвобождения Ca, индуцированного потенциалом действия; согласно этой гипотезе, модель может быть совместима с Ryr1 и Ryr3, но несовместима с Ryr2. Функциональное значение изоформ рианодинового рецептора, особенно Ryr3, в головном мозге также пока не установлено. Среди заболеваний, связанных с геном ryr1, злокачественная гипертермия была выявлена первой; однако нельзя исключить участие других генов. Недавно к этому перечню добавилась болезнь центрального стержня. В настоящее время разрабатываются молекулярные подходы к диагностике и лечению этих заболеваний.