TRPN

TRPN - це представник родини йонних каналів TRP (TRP-канали), які можуть бути залучені в механорецепції. Назва гену TRPN nompC пішла від без механрецепторного потенціалу Ц (no mechanoreceptor potential C) коли був вперше знайдений в дрозофілі, від чого і N в назві каналу. З того часу, як канал був знайдений в дрозофілі, його гомологи були відкриті та описані у плоских червах (C. elegans), жабах (Xenopus) та в Даніо-реріо (Zebrafish).

Структура

Структура каналу була показана в роботі 2017-го року, яку показали задопомогою кріоелектронної мікроскопії . Рентгеноструктурний аналіз сегментів каналу, що були клоновані з дрозофіли та Даніо-реріо спричинило виникненню гіпотези, що полі-анкіриновий хвіст на N-кінці TRPN залучений  закриванні йонної пори кананлу. Кристалографічні дослідження TRPY1, гомолога TRPN у дріжджах, показали, що консервативні для TRP-родини ароматичні залишки в шостому трансмембранному домені критичні для закритої конформації каналу.

 

Функція

Оскільки TRPN є механорецептором, він активується на механічні подразнення. Дослідження з видаленням TRPN у дорослих плодових мушкок та личинок показали, що нуль-мутанти мали проблеми з рухом, що може вказувати на роль TRPN у пропріоцепції. Ця гіпотеза пізніше посилилась роботами з імуногістохімічним міченням у плодової мушки,що показали що TRPN у них локалізований на війках сенсил та хордотональних органів у  Джонстоновому органі . Наступні імуногістохімічні дослідження на плодових мушках показали, методами з більшою роздільною здатністю, що TRPN локалізований на дистальному кінці рухомої механочутливої війки в органі Джонстона . Однак, TRPN не обов'язковий для механічого чуття у лічинок  або дорослих мух, що дає причини думати, що механочутливі TRPV канали дрозофіл також виконують механосенсорну роль.

Досліди на C. elegans показали, що мутанти по гену TRPN мали дефекти під час напрямлених рухів, і це було пов'язано з зниженням тактильної реакції на контакт з об'єктом харчування.  З цього випливає, що TRPN є життєвонеобхідним для пропріоцепції. Електрофізіологічні досліди з фіксацією одноканального струму показали, що TRPN відповідає на механічні подразнення та пропускає в основному йони Na, хоча про повну селективність каналу ще не досліджено.

Роботи на лічинках Даніо-реріо також показали, що нокдаун TRPN за допомогою морофолінових олігонуклеотидів спричиняв втрату слуху так само як і відчуття координації, що вказує на подвійну функцію як і в здатності слухати, так і в пропріоцепції. Імуногістохімічними методами на жаб'ячих ембріонах було показано локалізацію TRPN на кінчиках механосенсорних війок на бічній лінії, волоскових клітинах та війках епітеліальних клітин, з чого припускають роль в варіабельності механосенсорних функцій. TRPN, локалізований на кіноцилії, не на стереоцилії, волоскових клітин амфібій, дає причини допускати наявність двох різних класів механочутливих каналів. Ці данні про варіабельність у різних видах показує, що не лише TRPN є консервативним серед багатьох видів, але має відмінності у їх функціях в механосенсорних системах.

Гени

Наступний список - генів, що кодують TRPN, організований за видами тварин, в яких їх було знайдено. Назви генів специфічні для конкретних видів як і шлях їх відкриття, через що вони можуть не відноситись до TRPN. Посилання на NCBI додані.

Плодова муха (Drosophila melanogaster)

• nompC
  • Gene entry [ 29 листопада 2018 у Wayback Machine.]

Нематода (Caenorhabditis elegans)

• trp-4
  • Gene entry [ 29 листопада 2018 у Wayback Machine.]

Африканська шпорова жаба (Xenopus laevis)

• nompc
  • Gene entry [ 29 листопада 2018 у Wayback Machine.]

Даніо-реріо (Danio rerio)

• trpn1
  • Gene entry [ 29 листопада 2018 у Wayback Machine.]

Посилання

1. Duggan, Anne; Garcı́a-Añoveros, Jaime; Corey, David P. (2000-05). Insect mechanoreception: What a long, strange TRP it’s been. Current Biology 10 (10). с. R384–R387. ISSN 0960-9822. doi:10.1016/s0960-9822(00)00478-4. Процитовано 29 листопада 2018. 
2. Walker, R. G. (24 березня 2000). A Drosophila Mechanosensory Transduction Channel. Science 287 (5461). с. 2229–2234. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.287.5461.2229. Процитовано 29 листопада 2018. 
3. Li, Wei; Feng, Zhaoyang; Sternberg, Paul W.; Shawn Xu, X. Z. (2006-03). A C. elegans stretch receptor neuron revealed by a mechanosensitive TRP channel homologue. Nature 440 (7084). с. 684–687. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/nature04538. Процитовано 29 листопада 2018. 
4. Shin, J.-B.; Adams, D.; Paukert, M.; Siba, M.; Sidi, S.; Levin, M.; Gillespie, P. G.; Grunder, S. (22 серпня 2005). Xenopus TRPN1 (NOMPC) localizes to microtubule-based cilia in epithelial cells, including inner-ear hair cells. Proceedings of the National Academy of Sciences 102 (35). с. 12572–12577. ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.0502403102. Процитовано 29 листопада 2018. 
5. Sidi, S. (4 липня 2003). NompC TRP Channel Required for Vertebrate Sensory Hair Cell Mechanotransduction. Science 301 (5629). с. 96–99. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.1084370. Процитовано 29 листопада 2018. 
6. Jin, Peng; Bulkley, David; Guo, Yanmeng; Zhang, Wei; Guo, Zhenhao; Huynh, Walter; Wu, Shenping; Meltzer, Shan та ін. (26 червня 2017). Electron cryo-microscopy structure of the mechanotransduction channel NOMPC. Nature 547 (7661). с. 118–122. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/nature22981. Процитовано 29 листопада 2018.  рекомендується |displayauthors= (довідка)
7. Howard, Jonathon; Bechstedt, Susanne (2004-03). Hypothesis: A helix of ankyrin repeats of the NOMPC-TRP ion channel is the gating spring of mechanoreceptors. Current Biology 14 (6). с. R224–R226. ISSN 0960-9822. doi:10.1016/j.cub.2004.02.050. Процитовано 29 листопада 2018. 
8. Palmer, C. P.; Zhou, X.-L.; Lin, J.; Loukin, S. H.; Kung, C.; Saimi, Y. (26 червня 2001). A TRP homolog in Saccharomyces cerevisiae forms an intracellular Ca2+-permeable channel in the yeast vacuolar membrane. Proceedings of the National Academy of Sciences 98 (14). с. 7801–7805. ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.141036198. Процитовано 29 листопада 2018. 
9. Cheng, Li E.; Song, Wei; Looger, Loren L.; Jan, Lily Yeh; Jan, Yuh Nung (2010-08). The Role of the TRP Channel NompC in Drosophila Larval and Adult Locomotion. Neuron 67 (3). с. 373–380. ISSN 0896-6273. doi:10.1016/j.neuron.2010.07.004. Процитовано 29 листопада 2018. 
10. Liang, Xin; Madrid, Johnson; Saleh, Henri S.; Howard, Jonathon (10 листопада 2010). NOMPC, a member of the TRP channel family, localizes to the tubular body and distal cilium of Drosophila campaniform and chordotonal receptor cells. Cytoskeleton 68 (1). с. 1–7. ISSN 1949-3584. doi:10.1002/cm.20493. Процитовано 29 листопада 2018. 
11. Lee, Jeongmi; Moon, Sungjin; Cha, Yoonseok; Chung, Yun Doo (8 червня 2010). Drosophila TRPN( = NOMPC) Channel Localizes to the Distal End of Mechanosensory Cilia. PLoS ONE 5 (6). с. e11012. ISSN 1932-6203. doi:10.1371/journal.pone.0011012. Процитовано 29 листопада 2018. 
12. Zhang, W.; Yan, Z.; Jan, L. Y.; Jan, Y. N. (29 липня 2013). Sound response mediated by the TRP channels NOMPC, NANCHUNG, and INACTIVE in chordotonal organs of Drosophila larvae. Proceedings of the National Academy of Sciences 110 (33). с. 13612–13617. ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.1312477110. Процитовано 29 листопада 2018. 
13. Lehnert, Brendan P.; Baker, Allison E.; Gaudry, Quentin; Chiang, Ann-Shyn; Wilson, Rachel I. (2013-01). Distinct Roles of TRP Channels in Auditory Transduction and Amplification in Drosophila. Neuron 77 (1). с. 115–128. ISSN 0896-6273. doi:10.1016/j.neuron.2012.11.030. Процитовано 29 листопада 2018. 
14. Kang, Lijun; Gao, Jingwei; Schafer, William R.; Xie, Zhixiong; Xu, X.Z. Shawn (2010-08). C. elegans TRP Family Protein TRP-4 Is a Pore-Forming Subunit of a Native Mechanotransduction Channel. Neuron 67 (3). с. 381–391. ISSN 0896-6273. doi:10.1016/j.neuron.2010.06.032. Процитовано 29 листопада 2018.