Kanabinoidni receptor tip 1

Kanabinoidni receptor 1
	; Prikaz CNR1 iz PDB 1LVQ
Dostupne strukture
	1LVQ, 1LVR, 2B0Y, 2KOE
Identifikatori
Simboli	CNR1; CANN6; CB-R; CB1; CB1A; CB1K5; CB1R; CNR
Vanjski ID	OMIM: 114610 MGI: 104615 HomoloGene: 7273 IUPHAR: CB1 GeneCards: CNR1 Gene
Ontologija gena
Molekularna funkcija	• aktivnost prenosnika signalA; • receptorska aktivnost; • aktivnost kanabinoidnog receptora; • vezivanje leka;
Celularna komponenta	• mikrozom; • ćelijska membrana; • integralno sa ćelijskom membranom;
Biološki proces	• pozitivna regulacija akutnog inflamatornog responsa na antigenski stimulus; • respons na stres; • G proteinska signalizacija, spregnuta sa cikličnim nukleotidnim sekundarnim glasnikom; • G proteinska signalizacija, spregnuta sa cAMP nukleotidnim sekundarnim glasnikom; • spermatogeneza; • starenje; • respons na nutrijent;
Pregled RNK izražavanja
	podaci
Ortolozi

edit

Kanabinoidni receptor tip 1 (CB₁) je G protein spregnuti kanabinoidni receptor. CB₁ je prvenstveno lociran u mozgu. On se aktivira endokanabinoidnim neurotransmiterima anandamidom i 2-arahidonoil gliceridom (2-AG); biljnim kanabinoidima, kao što je THC, aktivni sastojak psihoaktivnog leka kanabisa; i sintetičkim analozima THC, poput dronabinola.

Struktura

CB₁ receptor ima zajedničke strukturne karakteristike svih G protein spregnutih receptora. On poseduje sedam transmembranskih domena povezanih sa tri ekstracelularne i tri intracelularne petlje, ekstracelularni N-terminus, i intracelularni C-terminus.^[1] Ovi receptori mogu da postoje kao homodimeri, heterodimeri ili oligomeri kad su koizraženi sa jednom ili više klasa G protein spregnutih receptora. Uočeni heterodimeri su A_2ACB₁, A_2A, CB₁D₂, oreksin 1/CB1, CB1/D2,. Mnogi drugi su možda stabilni jedino in vivo.^[2] Postoje dokaza da ovi receptori poseduju alosterno mesto vezivanja, koje može da postane biološki cilj za poboljšanje kliničkih modulatornih efekata kanabinoida.^[2]

Mehanizam

CB₁ receptor je presinaptički heteroreceptor koji moduliše otpuštanje neurotransmitera kad je aktiviran. On funkcioniše na način koji je zavistan od doze, stereoselektivan i senzitivan na pertuzijski toksin.^[3] CB₁ receptor aktiviraju kanabinoidi, prirodno formirani u telu (Endokanabinoidi) ili uneseni kao kanabis ili srodno sintetičko jedinjenje.

Iz istraživanja proizilazi da je većina CB₁ receptora spregnuta sa G_i/o proteinima. Pri aktivaciji, CB₁ receptor deluje prvenstveno putem aktivacije G_i, čime se snižava intracelularna cAMP koncentracija putem inhibicije enzima za njegovu produkciju, adenilat ciklaze, i povišava koncentracija mitogenom-aktivirane proteinske kinaze (MAP kinaze). Alternativno, u nekim retkim slučajevima aktivacija CB₁ receptora može da bude spregnuta sa G_s proteinima, koji stimulišu adenilat ciklazu.^[2] Poznato je da cAMP služi kao sekundarni glasnik koji se spreže sa mnoštvom jonskih kanala, uključujući unutrašnje ispravljajuće kalijumske kanale (Kir ili IRK),^[4] i kalcijumove kanale, koji se aktiviraju cAMP zavisnom interakcijom sa molekulima poput proteinske kinaze A (PKA), proteinske kinaze C (PKC), Raf-1, ERK, JNK, p38, c-fos, c-jun i drugim.^[5] Funkcionalno, inhibicija intraćelijskog cAMP izražavanja skraćuje trajanje presinaptičkog akcionog potencijala, produžavajući kalijumske struje A-tipa, što je normalno inaktivirano nakon fosforilacije PKA-om. Ova inhibicija postaje izraženija pri aktivaciji CB₁ receptora da bi se ograničio ulaz kalcijuma u ćeliju. Pošto je presinaptički ulaz kalcijuma neophodan za otpuštanje vezikule, ova funkcija će umanjiti ulaz trasmitera u sinapse.^[1] Relativni doprinos svakog od ova dva inhibitorna mehanizam zavisi od varijanse izražavanja jonskih kanala u datom ćelijskom tipu.

CB₁ receptor se može modulisati putem alosternih sintetičkih liganda^[6] u pozitivnom^[7] i negativnom^[8] maniru. In vivo izlaganje THC ligandu umanjuje dugotrajnu potencijaciju i dovodi do redukcije fosforilisanog CREB.^[9]

Ukratko, aktivnost CB₁ receptora je spregnuta sa jonskim kanalima, na sledeći način:^[2]

Pozitivno sa unutrašnje ispravljajućih i A-tipom izvoznih kalijumskih kanala.
Negativno sa D-tipom izvoznih kalijumskih kanala
Negativno sa N-tipom i P/Q tipom kalcijumskih kanala.

Izražavanje

CB₁ receptor je kodiran genom CNR1,^[3] lociranim na ljudskom hromozomu 6.^[1] Dve transkriptne varijante koje kodiraju različite izoforme su opisane za ovaj gen.^[3] CNR1 ortolozi ^[10] su identifikovani kod većine sisara.

CB₁ receptor je izražen presinaptički na glutaminergičnim i GABAergičnim neuronima i efektivno deluje kao neuromodulator koji inhibira otpuštanje glutamata i GABA.^[1] Višestruka administracija agonista može da dovede do internalizacije i/ili redukcije signalizacije receptora.^[2]

Inverzni agonist MK-9470 omogućava formiranje in vivo slika distribucije CB₁ receptora u ljudskom mozgu pomoću pozitronske emisione tomografije.^[11]

Reference

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 Elphick, M. R.; Egertova, M. (2001). „The neurobiology and evolution of cannabinoid signalling”. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 356 (1407): 381–408. DOI:10.1098/rstb.2000.0787. PMC 1088434. PMID 11316486.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 ^2,4 Pertwee, R. G. (2006). „The pharmacology of cannabinoid receptors and their ligands: An overview”. International Journal of Obesity 30: S13–S18. DOI:10.1038/sj.ijo.0803272. PMID 16570099.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 „Entrez Gene: CNR1 cannabinoid receptor 1 (brain)”.
↑ Demuth, D.; Molleman, A. (2006). „Cannabinoid signalling”. Life Sciences 78 (6): 549–563. DOI:10.1016/j.lfs.2005.05.055. PMID 16109430.
↑ Marsicano, U.; Marsicano, G.; Cota, D.; Lutz, B.; Pasquali, R. (2006). „The emerging role of the endocannabinoid system in endocrine regulation and energy balance”. Endocrine Reviews 27 (1): 73–100. DOI:10.1210/er.2005-0009. PMID 16306385.
↑ Price MR, Baillie GL, Thomas A, Stevenson LA, Easson M, Goodwin R, McLean A, McIntosh L, Goodwin G, Walker G, Westwood P, Marrs J, Thomson F, Cowley P, Christopoulos A, Pertwee RG, Ross RA (November 2005). „Allosteric modulation of the cannabinoid CB1 receptor”. Mol. Pharmacol. 68 (5): 1484–95. DOI:10.1124/mol.105.016162. PMID 16113085.
↑ Navarro HA, Howard JL, Pollard GT, Carroll FI (April 2009). „Positive allosteric modulation of the human cannabinoid (CB1) receptor by RTI-371, a selective inhibitor of the dopamine transporter”. Br. J. Pharmacol. 156 (7): 1178–84. DOI:10.1111/j.1476-5381.2009.00124.x. PMC 2697692. PMID 19226282.
↑ Horswill JG, Bali U, Shaaban S, Keily JF, Jeevaratnam P, Babbs AJ, Reynet C, Wong Kai In P (November 2007). „PSNCBAM-1, a novel allosteric antagonist at cannabinoid CB1 receptors with hypophagic effects in rats”. Br. J. Pharmacol. 152 (5): 805–14. DOI:10.1038/sj.bjp.0707347. PMC 2190018. PMID 17592509.
↑ Fan N, Yang H, Zhang J, Chen C (February 2010). „Reduced expression of glutamate receptors and phosphorylation of CREB are responsible for in vivo Δ9-THC exposure-impaired hippocampal synaptic plasticity”. J. Neurochem. 112 (3): 691–702. DOI:10.1111/j.1471-4159.2009.06489.x. PMC 2809144. PMID 19912468.
↑ „OrthoMaM phylogenetic marker: CNR1 coding sequence”. Arhivirano iz originala na datum 2015-12-22. Pristupljeno 2014-05-04.
↑ Burns, H.; Van Laere, K.; Sanabria-Bohórquez, S.; Hamill, T.; Bormans, G.; Eng, W.; Gibson, R.; Ryan, C. i dr.. (2007). „18FMK-9470, a positron emission tomography (PET) tracer for in vivo human PET brain imaging of the cannabinoid-1 receptor”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 104 (23): 9800–9805. Bibcode 2007PNAS..104.9800B. DOI:10.1073/pnas.0703472104. PMC 1877985. PMID 17535893.

Literatura

Oddi, S.; Spagnuolo, P.; Bari, M.; Dagostino, A.; MacCarrone, M. (2007). „Differential Modulation of Type 1 and Type 2 Cannabinoid Receptors along the Neuroimmune Axis”. International review of neurobiology. International Review of Neurobiology 82: 327–337. DOI:10.1016/S0074-7742(07)82017-4. ISBN 9780123739896. PMID 17678969.
Gérard, C. M. (1991). „Molecular cloning of a human cannabinoid receptor which is also expressed in testis”. The Biochemical journal 279 (1): 129–134. PMC 1151556. PMID 1718258.
Hoehe MR, Caenazzo L, Martinez MM, et al. (1991). „Genetic and physical mapping of the human cannabinoid receptor gene to chromosome 6q14-q15”. New Biol. 3 (9): 880–5. PMID 1931832.
Matsuda LA, Lolait SJ, Brownstein MJ, et al. (1990). „Structure of a cannabinoid receptor and functional expression of the cloned cDNA”. Nature 346 (6284): 561–4. Bibcode 1990Natur.346..561M. DOI:10.1038/346561a0. PMID 2165569.
Gérard C, Mollereau C, Vassart G, Parmentier M (1991). „Nucleotide sequence of a human cannabinoid receptor cDNA”. Nucleic Acids Res. 18 (23): 7142. DOI:10.1093/nar/18.23.7142. PMC 332788. PMID 2263478.
Shire D, Carillon C, Kaghad M, et al. (1995). „An amino-terminal variant of the central cannabinoid receptor resulting from alternative splicing”. J. Biol. Chem. 270 (8): 3726–31. DOI:10.1074/jbc.270.8.3726. PMID 7876112.
Bonaldo MF, Lennon G, Soares MB (1997). „Normalization and subtraction: two approaches to facilitate gene discovery”. Genome Res. 6 (9): 791–806. DOI:10.1101/gr.6.9.791. PMID 8889548.
Kenney SP, Kekuda R, Prasad PD, et al. (1999). „Cannabinoid receptors and their role in the regulation of the serotonin transporter in human placenta”. Am. J. Obstet. Gynecol. 181 (2): 491–7. DOI:10.1016/S0002-9378(99)70583-1. PMID 10454705.
Porcella A, Maxia C, Gessa GL, Pani L (2000). „The human eye expresses high levels of CB1 cannabinoid receptor mRNA and protein”. Eur. J. Neurosci. 12 (3): 1123–7. DOI:10.1046/j.1460-9568.2000.01027.x. PMID 10762343.
Mukhopadhyay S, Howlett AC (2001). „CB1 receptor-G protein association. Subtype selectivity is determined by distinct intracellular domains”. Eur. J. Biochem. 268 (3): 499–505. DOI:10.1046/j.1432-1327.2001.01810.x. PMID 11168387.
Murphy WJ, Eizirik E, Johnson WE, et al. (2001). „Molecular phylogenetics and the origins of placental mammals”. Nature 409 (6820): 614–8. DOI:10.1038/35054550. PMID 11214319.
Nong L, Newton C, Friedman H, Klein TW (2002). „CB1 and CB2 receptor mRNA expression in human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from various donor types”. Adv. Exp. Med. Biol.. Advances in Experimental Medicine and Biology 493: 229–33. DOI:10.1007/0-306-47611-8_27. ISBN 0-306-46466-7. PMID 11727770.
Leroy S, Griffon N, Bourdel MC, et al. (2002). „Schizophrenia and the cannabinoid receptor type 1 (CB1): association study using a single-base polymorphism in coding exon 1”. Am. J. Med. Genet. 105 (8): 749–52. DOI:10.1002/ajmg.10038. PMID 11803524.
Schmidt LG, Samochowiec J, Finckh U, et al. (2002). „Association of a CB1 cannabinoid receptor gene (CNR1) polymorphism with severe alcohol dependence”. Drug and alcohol dependence 65 (3): 221–4. DOI:10.1016/S0376-8716(01)00164-8. PMID 11841893.
Lastres-Becker I, Cebeira M, de Ceballos ML, et al. (2002). „Increased cannabinoid CB1 receptor binding and activation of GTP-binding proteins in the basal ganglia of patients with Parkinson's syndrome and of MPTP-treated marmosets”. Eur. J. Neurosci. 14 (11): 1827–32. DOI:10.1046/j.0953-816x.2001.01812.x. PMID 11860478.
Petrelli A, Gilestro GF, Lanzardo S, et al. (2002). „The endophilin-CIN85-Cbl complex mediates ligand-dependent downregulation of c-Met”. Nature 416 (6877): 187–90. DOI:10.1038/416187a. PMID 11894096.
Huang SM, Bisogno T, Trevisani M, et al. (2002). „An endogenous capsaicin-like substance with high potency at recombinant and native vanilloid VR1 receptors”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (12): 8400–5. Bibcode 2002PNAS...99.8400H. DOI:10.1073/pnas.122196999. PMC 123079. PMID 12060783.
Ujike H, Takaki M, Nakata K, et al. (2002). „CNR1, central cannabinoid receptor gene, associated with susceptibility to hebephrenic schizophrenia”. Mol. Psychiatry 7 (5): 515–8. DOI:10.1038/sj.mp.4001029. PMID 12082570.
Ho BY, Current L, Drewett JG (2002). „Role of intracellular loops of cannabinoid CB(1) receptor in functional interaction with G(alpha16)”. FEBS Lett. 522 (1–3): 130–4. DOI:10.1016/S0014-5793(02)02917-4. PMID 12095632.
Matias I, Pochard P, Orlando P, et al. (2002). „Presence and regulation of the endocannabinoid system in human dendritic cells”. Eur. J. Biochem. 269 (15): 3771–8. DOI:10.1046/j.1432-1033.2002.03078.x. PMID 12153574.

Spoljašnje veze

„Cannabinoid Receptors: CB₁”. IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. Arhivirano iz originala na datum 2012-03-05.

[pmid11316486-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 Elphick, M. R.; Egertova, M. (2001). „The neurobiology and evolution of cannabinoid signalling”. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 356 (1407): 381–408. DOI:10.1098/rstb.2000.0787. PMC 1088434. PMID 11316486.

[pmid16570099-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 ^2,4 Pertwee, R. G. (2006). „The pharmacology of cannabinoid receptors and their ligands: An overview”. International Journal of Obesity 30: S13–S18. DOI:10.1038/sj.ijo.0803272. PMID 16570099.

[entrez-3] 3,0 ^3,1 ^3,2 „Entrez Gene: CNR1 cannabinoid receptor 1 (brain)”.

[pmid16109430-4] Demuth, D.; Molleman, A. (2006). „Cannabinoid signalling”. Life Sciences 78 (6): 549–563. DOI:10.1016/j.lfs.2005.05.055. PMID 16109430.

[endocrino-5] Marsicano, U.; Marsicano, G.; Cota, D.; Lutz, B.; Pasquali, R. (2006). „The emerging role of the endocannabinoid system in endocrine regulation and energy balance”. Endocrine Reviews 27 (1): 73–100. DOI:10.1210/er.2005-0009. PMID 16306385.

[pmid16113085-6] Price MR, Baillie GL, Thomas A, Stevenson LA, Easson M, Goodwin R, McLean A, McIntosh L, Goodwin G, Walker G, Westwood P, Marrs J, Thomson F, Cowley P, Christopoulos A, Pertwee RG, Ross RA (November 2005). „Allosteric modulation of the cannabinoid CB1 receptor”. Mol. Pharmacol. 68 (5): 1484–95. DOI:10.1124/mol.105.016162. PMID 16113085.

[pmid19226282-7] Navarro HA, Howard JL, Pollard GT, Carroll FI (April 2009). „Positive allosteric modulation of the human cannabinoid (CB1) receptor by RTI-371, a selective inhibitor of the dopamine transporter”. Br. J. Pharmacol. 156 (7): 1178–84. DOI:10.1111/j.1476-5381.2009.00124.x. PMC 2697692. PMID 19226282.

[pmid17592509-8] Horswill JG, Bali U, Shaaban S, Keily JF, Jeevaratnam P, Babbs AJ, Reynet C, Wong Kai In P (November 2007). „PSNCBAM-1, a novel allosteric antagonist at cannabinoid CB1 receptors with hypophagic effects in rats”. Br. J. Pharmacol. 152 (5): 805–14. DOI:10.1038/sj.bjp.0707347. PMC 2190018. PMID 17592509.

[neurochem-9] Fan N, Yang H, Zhang J, Chen C (February 2010). „Reduced expression of glutamate receptors and phosphorylation of CREB are responsible for in vivo Δ9-THC exposure-impaired hippocampal synaptic plasticity”. J. Neurochem. 112 (3): 691–702. DOI:10.1111/j.1471-4159.2009.06489.x. PMC 2809144. PMID 19912468.

[OrthoMaM-10] „OrthoMaM phylogenetic marker: CNR1 coding sequence”. Arhivirano iz originala na datum 2015-12-22. Pristupljeno 2014-05-04.

[pmid17535893-11] Burns, H.; Van Laere, K.; Sanabria-Bohórquez, S.; Hamill, T.; Bormans, G.; Eng, W.; Gibson, R.; Ryan, C. i dr.. (2007). „18FMK-9470, a positron emission tomography (PET) tracer for in vivo human PET brain imaging of the cannabinoid-1 receptor”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 104 (23): 9800–9805. Bibcode 2007PNAS..104.9800B. DOI:10.1073/pnas.0703472104. PMC 1877985. PMID 17535893.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]