Receptor kannabinoidowy typu 2 - Cannabinoid receptor type 2
Receptor kannabinoidowy 2 , w skrócie CB 2 , jest receptorem sprzężonym z białkiem G z receptora kannabinoidowego rodziny u ludzi, że jest kodowany przez CNR2 genu. Jest blisko spokrewniony z receptorem kannabinoidowym typu 1 (CB 1 ), który jest w dużej mierze odpowiedzialny za skuteczność hamowania presynaptycznego za pośrednictwem endokannabinoidów, psychoaktywne właściwości tetrahydrokannabinolu (THC), substancji czynnej zawartej w konopiach indyjskich i innych fitokannabinoidach (roślinnych). kannabinoidy). Głównym endogennym ligandem receptora CB 2 jest 2-arachidonoiloglicerol (2-AG).
CB 2 zostało sklonowane w 1993 roku przez grupę badawczą z Cambridge poszukującą drugiego receptora kannabinoidowego, który mógłby wyjaśnić właściwości farmakologiczne tetrahydrokannabinolu . Receptor został zidentyfikowany wśród cDNA na podstawie jego podobieństwa w sekwencji aminokwasów do receptora kannabinoidowego typu 1 (CB 1 ), odkrytego w 1990 roku. Odkrycie tego receptora pomogło dostarczyć molekularne wyjaśnienie ustalonego wpływu kannabinoidów na układ odpornościowy system.
Struktura
Receptor CB 2 jest kodowany przez gen CNR2. Około 360 aminokwasów zawiera ludzki receptor CB 2 , co czyni go nieco krótszym niż receptor CB 1 o długości 473 aminokwasów .
Jak spotykane na receptory sprzężone z białkiem G, CB 2 receptora siedem transbłonowych domen obejmujących, glikozylowanego N-koniec i wewnątrzkomórkową C-koniec . C-koniec CB 2 receptorów wydaje się odgrywać kluczową rolę w regulacji odczulania receptora indukowanej przez ligand i obniżanie aktywności powtarzającym agonisty może powodując receptor staje się mniej wrażliwy na poszczególnych ligandów.
Ludzkie receptory CB 1 i CB 2 mają około 44% podobieństwa aminokwasów. Jeśli jednak weźmie się pod uwagę tylko regiony transbłonowe receptorów, podobieństwo aminokwasów między dwoma podtypami receptorów wynosi około 68%. Sekwencja aminokwasów receptora CB 2 jest mniej silnie konserwowana wśród gatunków ludzi i gryzoni w porównaniu z sekwencją aminokwasów receptora CB 1 . W oparciu o modelowanie komputerowe, interakcje ligandów z resztami receptora CB 2 S3.31 i F5.46 wydają się determinować różnice między selektywnością receptorów CB 1 i CB 2 . W receptorach CB 2 grupy lipofilowe oddziałują z resztą F5.46, umożliwiając im utworzenie wiązania wodorowego z resztą S3.31. Te interakcje wywołują zmianę konformacyjną w strukturze receptora, która wyzwala aktywację różnych wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych. Potrzebne są dalsze badania, aby określić dokładne molekularne mechanizmy aktywacji szlaków sygnałowych.
Mechanizm
Podobnie jak receptory CB 1, receptory CB 2 hamują aktywność cyklazy adenylowej poprzez jej podjednostki Gi / Go α . CB 2 może również para stymulujących Gα s podjednostek prowadzących do wzrostu wewnątrzkomórkowego cAMP, jak wykazano dla ludzkich leukocytów. Dzięki ich do G βγ podjednostek CB 2 receptory Wiadomo również, że w połączeniu z szlaku MAPK-ERK , złożonym i wysoce konserwatywne transdukcji sygnałów MAPK, który reguluje szereg procesów komórkowych, w Dojrzałe i rozwijające się tkanki. Aktywacja szlaku ERK MAPK CB 2 receptorowych agonistów działających przez G βγ podjednostki ostatecznie prowadzi do zmian w migracji komórek .
Pięć uznanych kannabinoidów jest wytwarzanych endogennie: arachidonoiloetanoloamina (anandamid), 2-arachidonoiloglicerol (2-AG), 2-arachidonyl-glicerol (eter noladyny), wirodamina , a także N-arachidonoilo-dopamina (NADA). Wiele z tych ligandów wydają się wykazywać właściwości funkcjonalnej selektywności w CB 2 receptora 2-AG aktywuje szlak MAPK-ERK, a noladin hamuje cyklazy adenylanowej.
Wyrażenie
Spierać się
Początkowo sądzono, że receptor CB2 ulega ekspresji tylko w tkankach obwodowych, podczas gdy receptor CB1 jest endogennym receptorem na neuronach. Niedawne prace z barwieniem immunohistochemicznym wykazały ekspresję w neuronach. Następnie wykazano, że myszy z nokautem CB2 wytwarzały to samo barwienie immunohistochemiczne , co wskazuje na obecność receptora CB2, w którym żaden nie był wyrażany. Stworzyło to długą historię debaty na temat ekspresji receptora CB2 w ośrodkowym układzie nerwowym. W 2014 roku opisano nowy mysi model, w którym zachodzi ekspresja białka fluorescencyjnego, ilekroć w komórce ulega ekspresji CB2. Może to pomóc w rozwiązaniu pytań dotyczących ekspresji receptorów CB2 w różnych tkankach.
System odprnościowy
Wstępne badanie wzorców ekspresji receptora CB 2 skupiło się na obecności receptorów CB 2 w tkankach obwodowych układu odpornościowego i wykryło mRNA receptora CB 2 w śledzionie , migdałkach i grasicy . CB 2 w ludzkich komórkach jednojądrzastych krwi obwodowej, na poziomie białka została potwierdzona przez cały wiązania radioligandu komórki. Analiza Northern blot dodatkowo wskazuje na ekspresję genu CNR2 w tkankach odpornościowych, gdzie są one głównie odpowiedzialne za pośredniczenie w uwalnianiu cytokin . Receptory te były zlokalizowane na komórkach immunologicznych, takich jak monocyty , makrofagi , limfocyty B i T, komórek .
Mózg
Dalsze badanie wzorców ekspresji receptorów CB 2 ujawniło, że transkrypty genu receptora CB 2 są również wyrażane w mózgu , chociaż nie tak gęsto jak receptor CB 1 i są zlokalizowane na różnych komórkach. W przeciwieństwie do receptora CB 1 , w mózgu receptory CB 2 znajdują się głównie w mikrogleju . Receptor CB 2 jest wyrażany w niektórych neuronach w ośrodkowym układzie nerwowym (np. W pniu mózgu ), ale ekspresja jest bardzo niska. CB2R są wyrażane na niektórych typach komórek siatkówki szczura. Funkcjonalne receptory CB 2 są wyrażane w neuronach brzusznego obszaru nakrywki i hipokampu, argumentując za powszechną ekspresją i funkcjonalnym znaczeniem w OUN, a zwłaszcza w transmisji sygnałów neuronalnych.
Układ pokarmowy
Receptory CB 2 znajdują się również w całym układzie pokarmowym , gdzie modulują odpowiedź zapalną jelit. Zatem receptor CB 2 jest potencjalnym celem terapeutycznym w chorobach zapalnych jelit , takich jak choroba Leśniowskiego-Crohna i wrzodziejące zapalenie okrężnicy . Rola endokannabinoidów, jako takich, odgrywają ważną rolę w hamowaniu niepotrzebnego działania immunologicznego na naturalną florę jelitową. Dysfunkcja tego systemu, być może spowodowana nadmierną aktywnością FAAH, może skutkować nieswoistym zapaleniem jelit. CB 2 aktywacja może również odgrywać rolę w leczeniu zespołu jelita drażliwego . Agoniści receptora kannabinoidowego zmniejszają ruchliwość jelit u pacjentów z IBS.
Obwodowego układu nerwowego
Zastosowanie CB 2 antagonistów wykazały, że swoiste wobec tych receptorów zaangażowane są również w pośredniczeniu działanie przeciwbólowe w obwodowym układzie nerwowym. Jednak receptory te nie są wyrażane przez nocyceptywne neurony czuciowe i obecnie uważa się, że istnieją na nieokreślonej, nieneuronalnej komórce. Możliwymi kandydatami są komórki tuczne , o których wiadomo, że ułatwiają reakcję zapalną. Hamowanie tych odpowiedzi za pośrednictwem kannabinoidów może powodować zmniejszenie percepcji bodźców szkodliwych.
Funkcjonować
System odprnościowy
Podstawowe badania nad funkcjonowaniem receptora CB 2 koncentrowały się na wpływie receptora na aktywność immunologiczną leukocytów . Mówiąc konkretnie, ten receptor jest zaangażowany w różne funkcje modulacyjne, w tym immunosupresję, indukcję apoptozy i indukcję migracji komórek. Poprzez hamowanie cyklazy adenylowej przez podjednostki Gi / Go α , agoniści receptora CB 2 powodują zmniejszenie wewnątrzkomórkowych poziomów cyklicznego monofosforanu adenozyny (cAMP). CB 2 także sygnały przez Gα y i zwiększa wewnątrzkomórkowe cAMP w ludzkich leukocytów, prowadząc do indukcji interleukiny 6 i 10. Choć dokładna rola kaskady cAMP w regulacji odpowiedzi immunologicznych jest obecnie przedmiotem dyskusji, laboratoria wcześniej wykazano, że hamowanie cyklazy adenylowej CB 2 agoniści receptora powoduje zmniejszenie wiązania czynnika transkrypcji CREB (odpowiedź element wiążący białko cAMP) do DNA . Ta redukcja powoduje zmiany w ekspresji krytycznych genów immunoregulacyjnych i ostatecznie zahamowanie funkcji odpornościowej.
Późniejsze badania badające wpływ syntetycznego agonisty kannabinoidowego JWH-015 na receptory CB 2 ujawniły, że zmiany poziomu cAMP powodują fosforylację kinazy tyrozynowej receptora leukocytów w Tyr-505, prowadząc do zahamowania sygnalizacji receptora limfocytów T. Tak więc, CB 2 agoniści mogą być również użyteczne w leczeniu stanu zapalnego i bólu, i są obecnie badane, zwłaszcza dla form bólu, który nie reaguje na tradycyjnych metod, takich jak ból neuropatyczny . Zgodnie z tymi wynikami badania, które wykazują zwiększone CB 2 ekspresji receptora w rdzeniu kręgowym, zwoju korzenia grzbietowego i aktywowanych komórek mikrogleju, w modelu bólu neuropatycznego u gryzoni, jak i w ludzkich heptocellular próbkach guzów raka.
Receptory CB 2 są również zaangażowane w regulację naprowadzania i retencję limfocytów B strefy brzeżnej . Badanie przeprowadzone na myszach z nokautem wykazało, że receptor CB 2 jest niezbędny do utrzymania zarówno komórek B MZ, jak i ich prekursora T2-MZP , choć nie do ich rozwoju. Zarówno komórki B, jak i ich prekursory pozbawione tego receptora stwierdzono w zmniejszonej liczbie, co wyjaśniono wtórnym odkryciem, że wykazano, że sygnalizacja 2-AG indukuje prawidłową migrację komórek B do MZ. Bez receptora wystąpił niepożądany wzrost stężenia komórek linii MZ B we krwi i znaczne zmniejszenie produkcji IgM . Chociaż mechanizm tego procesu nie jest w pełni zrozumiały, naukowcy zasugerowali, że proces ten może być spowodowany zależnym od aktywacji spadkiem stężenia cAMP , prowadzącym do zmniejszonej transkrypcji genów regulowanych przez CREB , pośrednio zwiększając sygnalizację TCR i produkcję IL-2 . Wszystkie te odkrycia pokazują, że układ endokannabinoidowy można wykorzystać do wzmocnienia odporności na niektóre patogeny i choroby autoimmunologiczne.
Zastosowania kliniczne
Receptory CB 2 mogą pełnić potencjalną rolę terapeutyczną w leczeniu zaburzeń neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera . W szczególności, CB 2 pokazano JWH-015 agonisty do indukowania makrofagi usunąć natywnego beta amyloidu białka z zamrożonych tkanek ludzkich. U pacjentów z chorobą Alzheimera białka beta-amyloidu tworzą agregaty zwane blaszkami starczymi , które zakłócają funkcjonowanie nerwów.
Zmiany poziomów endokannabinoidów i / lub ekspresji receptora CB 2 odnotowano w prawie wszystkich chorobach dotykających ludzi, od chorób układu krążenia, przewodu pokarmowego, wątroby, nerek, neurodegeneracyjnych, psychiatrycznych, kości, skóry, chorób autoimmunologicznych, płuc po ból i raka. Częstość występowania tego trendu sugeruje, że modulowanie aktywności receptora CB 2 przez selektywnych agonistów receptora CB 2 lub odwrotnych agonistów / antagonistów, w zależności od choroby i jej progresji, ma wyjątkowy potencjał terapeutyczny dla tych patologii.
Modulacja nagrody za kokainę
Naukowcy zbadali wpływ agonistów CB 2 na samopodawanie kokainy u myszy. Ogólnoustrojowe podawanie JWH-133 zmniejszyło liczbę samodzielnych infuzji kokainy u myszy, a także zmniejszyło aktywność lokomotoryczną i punkt krytyczny (maksymalny poziom nacisków w celu uzyskania kokainy). Stwierdzono, że miejscowe wstrzyknięcie JWH-133 do jądra półleżącego powoduje takie same efekty, jak podanie ogólnoustrojowe. Ogólnoustrojowe podawanie JWH-133 również zmniejszyło podstawowe i wywołane kokainą podwyższenie pozakomórkowej dopaminy w jądrze półleżącym. Wyniki te naśladowane przez inny, strukturalnie różnych CB 2 agonisty, GW-405,833 , i były odwracane przez podawanie CB 2 antagonisty, AM-630 .
Ligandy
Wiele selektywnymi ligandami CB 2 receptor są dostępne.
Agoniści
Częściowi agoniści
Nieokreśleni agoniści skuteczności
Zielarski
Odwrotni agoniści
Wiążące podobieństwa
| Powinowactwo CB 1 (K i ) | Skuteczność względem CB 1 | Powinowactwo CB 2 (K i ) | Skuteczność względem CB 2 | Rodzaj | Bibliografia | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Anandamid | 78 nM | Częściowy agonista | 370 nM | Częściowy agonista | Endogenny | |
| Dopamina N-arachidonoilowa | 250 nM | Agonista | 12000 nm | ? | Endogenny | |
| 2-Arachidonoylglycerol | 58,3 nM | Pełny agonista | 145 nM | Pełny agonista | Endogenny | |
| Eter 2-arachidonylo-glicerylowy | 21 nM | Pełny agonista | 480 nM | Pełny agonista | Endogenny | |
| Tetrahydrokannabinol | 10 nM | Częściowy agonista | 24 nM | Częściowy agonista | Fitogeniczne | |
| EGCG | 33,6 μM | Agonista | > 50 μM | ? | Fitogeniczne | |
| EGC | 35,7 μM | Agonista | > 50 μM | ? | Fitogeniczne | |
| EKG | 47,3 µM | Agonista | > 50 μM | ? | Fitogeniczne | |
| N- alkiloamid | - | - | <100 nM | Częściowy agonista | Fitogeniczne | |
| β- Caryophyllene | - | - | <200 nM | Pełny agonista | Fitogeniczne | |
| Falcarinol | <1 μM | Odwrotny agonista | ? | ? | Fitogeniczne | |
| Rutamarin | - | - | <10 μM | ? | Fitogeniczne | |
| 3,3'-Diindolylmethane | - | - | 1 μM | Częściowy agonista | Fitogeniczne | |
| AM-1221 | 52,3 nM | Agonista | 0,28 nM | Agonista | Syntetyczny | |
| AM-1235 | 1,5 nm | Agonista | 20,4 nM | Agonista | Syntetyczny | |
| AM-2232 | 0,28 nM | Agonista | 1,48 nM | Agonista | Syntetyczny | |
| UR-144 | 150 nM | Pełny agonista | 1,8 nM | Pełny agonista | Syntetyczny | |
| JWH-007 | 9,0 nM | Agonista | 2,94 nM | Agonista | Syntetyczny | |
| JWH-015 | 383 nM | Agonista | 13,8 nM | Agonista | Syntetyczny | |
| JWH-018 | 9,00 ± 5,00 nM | Pełny agonista | 2,94 ± 2,65 nM | Pełny agonista | Syntetyczny |
Zobacz też
Bibliografia
Linki zewnętrzne
- „Receptory kannabinoidowe: CB 2 ” . Baza danych IUPHAR Receptorów i kanałów jonowych . Międzynarodowa Unia Farmakologii Podstawowej i Klinicznej. Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2012-03-05 . Źródło 2008-11-25 .
Ten artykuł zawiera tekst z Narodowej Biblioteki Medycznej Stanów Zjednoczonych , która jest własnością publiczną .