IP3receptoren

IP3-receptoren zijn intracellular calciumkanalen die zich bevinden in het membraan van het endoplasmatisch reticulum (ER). Ze reageren op inositol-1,4,5-trisfosfaat (IP3), een second messenger dat ontstaat na activatie van verschillende signaleringsroutes. In zoogdieren bestaan drie genen die coderen voor IP3-receptoren: ITPR1, ITPR2 en ITPR3. De eiwitten vormen tetramerische kanalen; elk subunit draagt een IP3-bindingssite, waardoor binding van IP3 het kanaal kan openen en Ca2+ uit het ER naar het cytosol laat stromen.

De drie isoforms IP3R1, IP3R2 en IP3R3 vertonen zowel overlappende als verschillende weefselverdeling en gevoeligheden. Samen bepalen ze de calciumrespons op IP3-signalen in verschillende celtypen. IP3R-kanalen vormen tetrameren en openen wanneer IP3 zich bindt; Ca2+ moduleert de kanalen doordat Ca2+ bij lage concentraties de opening stimuleert en bij hoge concentraties remt, wat bijdraagt aan complexe Ca2+-signalen zoals oscillaties.

Regulatie en interacties: Naast IP3 en Ca2+ reageren IP3R-kanalen op ATP, pH en interacties met eiwitten zoals calmoduline, kinases en scaffold-eiwitten. Fosforylatie door PKA, PKC en CaMKII kan de gevoeligheid beïnvloeden en zo de frequentie en amplitude van Ca2+-signalen veranderen.

Functionele rol en klinische implicaties: IP3-receptoren spelen een cruciale rol bij afgifte van Ca2+ uit het ER die betrokken is bij spiercontractie, neuronale signaaloverdracht, secretie en genregulatie. Verstoorde IP3R-functie of mutaties in ITPR-genen worden in verband gebracht met neurodegenerative aandoeningen zoals bepaalde vormen van ataxie, en met andere ziekten waarbij Ca2+-signaalregeling cruciaal is.

Onderzoek en toepasbaarheid: IP3-receptoren worden bestudeerd in cellulaire en diermodellen om Ca2+-signaalroutes en hun rol in gezondheid en ziekte te ontrafelen, inclusief methoden om Ca2+-dynamiek te visualiseren en te moduleren.