TRPV1

TRPV1
معین‌کننده‌ها
نام‌های دیگر	TRPV1, VR1, transient receptor potential cation channel subfamily V member 1
شناسه‌های بیرونی	OMIM: 602076 MGI: 1341787 HomoloGene: 12920 GeneCards: TRPV1
موقعیت ژن (موش) کروموزوم کروموزوم ۱۱ (موش)[۱] نوار 11 B4|11 45.25 cM شروع 73,125,118 bp[۱] پایان 73,152,068 bp[۱]
الگوی گسترش RNA More reference expression data
هستی‌شناسی ژن عملکرد ملکولی • nucleotide binding • ion channel activity • phosphoprotein binding • ATP binding • cation transmembrane transporter activity • cation channel activity • ligand-gated ion channel activity • calcium-release channel activity • temperature-gated ion channel activity • identical protein binding • chloride channel regulator activity • transmembrane signaling receptor activity • excitatory extracellular ligand-gated ion channel activity • calcium channel activity • extracellular ligand-gated ion channel activity • phosphatidylinositol binding • metal ion binding • calmodulin binding • GO:0001948، GO:0016582 پیوند پروتئینی ترکیبات سلولی • integral component of membrane • postsynaptic membrane • cell projection • membrane • پوسته یاخته • سیناپس • پیوند میان‌یاخته‌ای • dendritic spine membrane • سیتوزول • soma • intrinsic component of plasma membrane • دندریت • external side of plasma membrane • neuron projection • integral component of plasma membrane • میتوکندری فرایند زیستی • ion transport • chemosensory behavior • cell surface receptor signaling pathway • calcium ion transmembrane transport • گرماادراک • calcium ion transport • inflammatory response • transmembrane transport • release of sequestered calcium ion into cytosol • GO:1901227 negative regulation of transcription by RNA polymerase II • diet induced thermogenesis • detection of chemical stimulus involved in sensory perception of pain • microglial cell activation • cellular response to growth factor stimulus • positive regulation of gastric acid secretion • response to peptide hormone • cellular response to nerve growth factor stimulus • positive regulation of nitric oxide biosynthetic process • negative regulation of establishment of blood-brain barrier • سوخت‌وساز لیپید • temperature homeostasis • response to heat • cellular response to temperature stimulus • positive regulation of cytosolic calcium ion concentration • peptide secretion • detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain • sensory perception of mechanical stimulus • smooth muscle contraction involved in micturition • behavioral response to pain • response to pain • cellular response to alkaloid • cellular response to cytokine stimulus • fever generation • detection of temperature stimulus involved in thermoception • positive regulation of apoptotic process • urinary bladder smooth muscle contraction • glutamate secretion • درد نوسیسپتیو • cellular response to tumor necrosis factor • cellular response to ATP • ion transmembrane transport • response to pH • response to organonitrogen compound • cellular response to heat • protein homotetramerization • excitatory postsynaptic potential • cellular response to acidic pH • response to capsazepine • calcium ion import across plasma membrane • negative regulation of systemic arterial blood pressure • negative regulation of heart rate • negative regulation of mitochondrial membrane potential منابع: آمیگو / کوئیک‌گو
هم‌ساخت‌شناسی
گونه‌ها	انسان	موش
Entrez	7442	193034
آنسامبل	ENSG00000196689	ENSMUSG00000005952
یونی‌پروت	Q8NER1	Q704Y3
RefSeq (mRNA)	NM_080704، NM_080705، NM_080706 NM_018727، NM_080704، NM_080705، NM_080706	NM_001001445
RefSeq (پروتئین)	NP_542435، NP_542436، NP_542437 NP_061197، NP_542435، NP_542436، NP_542437	NP_001001445
موقعیت (UCSC)	ن/م	Chr : 73.13 – 73.15 Mb
جستجوی PubMed	[۲]	[۳]
ویکی‌داده
مشاهده/ویرایش انسان مشاهده/ویرایش موش

کانال کاتیونی پتانسیل گذرا گیرندهٔ غشاء، زیرخانوادهٔ ۵ عضو ۱ (انگلیسی: transient receptor potential cation channel subfamily V member 1) که با نام‌های گیرندهٔ کپسایسین و گیرندهٔ ۱ وانیلوئید هم شناخته می‌شود، یک پروتئین است که در انسان توسط ژن «TRPV1» کُدگذاری می‌شود. این مولکول نخستین پروتئین جداسازی‌شدهٔ این زیرگروه^[۴][۵] و عضوی از خانوادهٔ «کانال‌های بالقوهٔ کاتیونی گیرنده گذرا» از مجراهای یونی است.^[۶]

عملکرد

وظیفهٔ این مولکول پروتئینی، ردیابی و تنظیم درجهٔ حرارت بدن است. این گیرنده سبب احساس گرمای سوزاننده و ادراک درد (nociception) در جاندار می‌گردد. این پروتئین در رشته‌های عصبی حسی آوران، با مولکول TRPA1^[۷][۸] (که یک گیرندهٔ مواد شیمیایی تحریک‌زاست) همکاری نزدیک دارد و بدین ترتیب با هم، در درک محرک‌های خطرناک و آسیب‌زای محیطی نقش مهمی دارند.^[۹]

در سال‌های اخیر گمان بر آن است که وظیفهٔ اصلی TRPV1 حفظ دمای بدن باشد.^[۱۰] آزمایش‌های انجام‌شده در جوندگان و انسان نشان داده که مسدود کردنِ این گیرنده‌ها سبب افزایش دمای بدن می‌شود و به همین دلیل این گیرنده در حفظ دمای بدن نقش دارد.^[۱۱]

حساس‌سازی

حساسیت این گیرنده به محرک‌های مضر نظیر حرارت زیاد، یک فرایند ایستا و ثابت نیست. پس از آسیب بافتی و ایجاد التهاب، مواد التهاب‌زا نظیر پروستاگلاندین و برادی‌کینین رها می‌شوند و این مواد، حساسیت گیرنده‌های ادراک درد را به محرک‌های مضر افزایش می‌دهند. بیشتر این مواد التهاب‌زا، سبب افزایش پروتئین کیناز سی می‌شوند که نقش مهمی در افزایش حساسیت گیرنده‌های TRPV1 ایفا می‌کند.

حساسیت‌زدایی

از اثر مواجههٔ طولانی‌مدت با کپسایسین، فعالیت مولکول TRPV1 کاهش می‌یابد. به این پدیده حساسیت‌زدایی می‌گویند. برای وقوع حساسیت‌زدایی، حضور یون‌های خارج‌سلولی کلسیم ضرورت دارد. مسیرهای پیام‌رسانی گوناگونی همچون کالمودولین و کلسی‌نورین و کاهش فسفاتیدیل‌اینوزیتول (۴٬۵) بیس‌فسفات در پدیدهٔ حساسیت‌زدایی TRPV1 نقش دارند.

فعال‌کننده‌های TRPV1

برخی از مهمترین فعال‌کننده‌های این مولکول پروتئینی عبارتند از:^[۱۲]

• دمای بیش از ۴۳ درجه سلسیوس (۱۰۹ درجه فارنهایت)
• شرایط اسیدی
• کپسایسین (که در فلفل‌های تند یافت می‌شود)
• آلیل ایزوتیوسیانات (که در خردل و تُرب ژاپنی یافت می‌شود)
• آناندامید اندوکانابیوئید
• ان-آراشیدونویل دوپامین

فعال‌شدن پروتئین TRPV1 سبب ایجاد یک حس سوزانندهٔ دردناک می‌گردد. (مثل حسی که در اثر خوردن یک فلفل بسیار تند در دهان ایجاد می‌شود) این پروتئین بیشتر در یاخته‌های عصبی ادراک درد در دستگاه عصبی پیرامونی یافت می‌شود که کارش انتقال و تنظیم درد و تلفیق محرک‌های گوناگون دردزاست.^[۱۳][۱۴]

اهمیت بالینی

دستگاه عصبی محیطی

از آنجایی که پروتئین TRPV1 در ادراک درد نقش دارد، این مولکول یکی از اهداف سخت داروهای ضد درد بوده است:

آنتاگونیست‌ها

آنتاگونیست‌های گیرنده TRPV1 با مسدود کردن آن، درد را کاهش می‌دهند که از آن میان می‌توان به آنتاگونیست رقابتی «کاپسازپین» و آنتاگونیست غیررقابتی «قرمز روتنیم» اشاره کرد. این دو ماده زمانی که به‌صورت سیستمیک مصرف شوند، می‌توانند مفید واقع شوند.^[۱۵] این مواد همچنین در کاهش ادراک درد ناشی از نوروپاتی در موش‌ها مؤثر است^[۱۶] و این موضوع نشان می‌دهد که TRPV1 تنها گیرندهٔ کپسایسین است.^[۱۷] در انسان، از داروهای ضد TRPV1 می‌توان در درمان دردهای مربوط به نوروپاتی محیطی ناشی از ام‌اس، شیمی‌درمانی و قطع عضو و نیز دردهای التهابی همچون آرتروز به‌کار رود.^[۱۸] این داروها بر روی دمای بدن (ایجاد گرمازدگی) مؤثرند که یک چالش درمانی در پزشکی است.

آگونیست‌ها

مولکول TRPV1 توسط برخی آگونیست‌های طبیعی فعال می‌شوند.^[۱۹] کپسایسین و رزینیفراتوکسین قادرند TRPV1 را فعال کنند و در صورتی که این مواجهه شیمیایی طولانی‌مدت باشد، طی فرایند حساسیت‌زدایی (desensitization) فعالیت این پروتئین کاهش یافته و درد تسکین می‌یابد. در نتیجه این آگونیست‌ها را می‌توان به صورت موضعی در محل‌های درناک بدن به‌کار برد.

برخی متابولیت‌های اسیدهای چرب چندغیراشباع، نظیر متابولیت‌های اسید لینولئیک قادرند سلول‌ها را به شیوه‌ای مشابه با TRPV1 تحریک کنند. با آنکه این متابولیت‌ها نسبت به آناندامیدها اثر تحریکی ضعیف‌تری دارند،^[۲۰] اما نقش تحریکی آنان در ایجاد درد در جوندگانReferenceA^[۲۱][۲۲] و همچنین آسیب‌زدن به سلول‌های بافت پوششی راه‌های هوایی جوندگان و ایجاد احتمالی آسم مشاهده شده‌است^[۲۳] و ممکن است چنین اثری در انسان هم قابل ردیابی باشد.

در موش‌ها و خوکچه‌های هندی و بافت‌های انسانی کشت‌شده در بدن خوکچه هندی مشاهده گردیده که یکی از متابولیت‌های اسید آراشیدونیک به نام «پروستاگلاندین E2» از طریق گیرنده‌های «EP3» که نوعی گیرنده جفت‌شونده با پروتئین جی است، سبب ایجاد سرفه می‌شود. چندریختی ژنتیکی در گیرندهٔ EP3 (یا همان rs11209716)^[۲۴] در بروز سرفه‌های ناشی از داروهای بازدارندهٔ آنزیم مبدل آنژیوتانسین در انسان نقش دارد.^[۲۵][۲۶]

دستگاه عصبی مرکزی

پروتئین TRPV1 به مقدار زیادی در دستگاه عصبی مرکزی ساخته می‌شود که نه تنها یکی از اهداف ساخت داروهای ضد درد است، بلکه در ایجاد حالات دیگری نظیر اضطراب مؤثر است.^[۲۷] این پروتئین همچنین در هیپوکامپ سبب فروکاستی درازمدت سیناپسی ( anichin long-term synaptic depression) می‌گردد که سبب کاهش توانایی در ایجاد حافظه جدید می‌شود.^[۲۸]

تعاملات شیمیایی

پروتئین TRPV1 با مولکول‌های کانابیدیول^[۲۹] و آناندامید^[۲۹] تعامل پروتئین-پروتئین دارد.

جستارهای وابسته

• کپسایسین
• گیرنده کانابینویید

منابع

1. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000005952 - Ensembl, May 2017
2. "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
3. "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
4. Caterina MJ, Schumacher MA, Tominaga M, Rosen TA, Levine JD, Julius D (October 1997). "The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway". Nature. 389 (6653): 816–24. Bibcode:1997Natur.389..816C. doi:10.1038/39807. PMID 9349813. S2CID 7970319.
5. Xue Q, Yu Y, Trilk SL, Jong BE, Schumacher MA (August 2001). "The genomic organization of the gene encoding the vanilloid receptor: evidence for multiple splice variants". Genomics. 76 (1–3): 14–20. doi:10.1006/geno.2001.6582. PMID 11549313.
6. Clapham DE, Julius D, Montell C, Schultz G (December 2005). "International Union of Pharmacology. XLIX. Nomenclature and structure-function relationships of transient receptor potential channels". Pharmacological Reviews. 57 (4): 427–50. doi:10.1124/pr.57.4.6. PMID 16382100. S2CID 17936350.
7. Paulsen CE, Armache JP, Gao Y, Cheng Y, Julius D (April 2015). "Structure of the TRPA1 ion channel suggests regulatory mechanisms". Nature. 520 (7548): 511–7. Bibcode:2015Natur.520..511P. doi:10.1038/nature14367. PMC 4409540. PMID 25855297.
8. Zhao, Jianhua; Lin King, John V.; Paulsen, Candice E.; Cheng, Yifan; Julius, David (2020-07-08). "Irritant-evoked activation and calcium modulation of the TRPA1 receptor". Nature (به انگلیسی). 585 (7823): 141–145. doi:10.1038/s41586-020-2480-9. ISSN 0028-0836. PMID 32641835. S2CID 220407248.
9. Basbaum AI, Bautista DM, Scherrer G, Julius D (October 2009). "Cellular and molecular mechanisms of pain". Cell. 139 (2): 267–84. doi:10.1016/j.cell.2009.09.028. PMC 2852643. PMID 19837031.
10. Gavva NR (November 2008). "Body-temperature maintenance as the predominant function of the vanilloid receptor TRPV1". Trends in Pharmacological Sciences. 29 (11): 550–7. doi:10.1016/j.tips.2008.08.003. PMID 18805596.
11. Gavva NR, Bannon AW, Surapaneni S, Hovland DN, Lehto SG, Gore A, et al. (March 2007). "The vanilloid receptor TRPV1 is tonically activated in vivo and involved in body temperature regulation". The Journal of Neuroscience. 27 (13): 3366–74. doi:10.1523/JNEUROSCI.4833-06.2007. PMC 6672109. PMID 17392452.
12. Everaerts W, Gees M, Alpizar YA, Farre R, Leten C, Apetrei A, et al. (February 2011). "The capsaicin receptor TRPV1 is a crucial mediator of the noxious effects of mustard oil". Current Biology. 21 (4): 316–21. doi:10.1016/j.cub.2011.01.031. PMID 21315593.
13. Cui M, Honore P, Zhong C, Gauvin D, Mikusa J, Hernandez G, et al. (September 2006). "TRPV1 receptors in the CNS play a key role in broad-spectrum analgesia of TRPV1 antagonists". The Journal of Neuroscience. 26 (37): 9385–93. doi:10.1523/JNEUROSCI.1246-06.2006. PMC 6674601. PMID 16971522.
14. Huang SM, Bisogno T, Trevisani M, Al-Hayani A, De Petrocellis L, Fezza F, et al. (June 2002). "An endogenous capsaicin-like substance with high potency at recombinant and native vanilloid VR1 receptors". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (12): 8400–5. Bibcode:2002PNAS...99.8400H. doi:10.1073/pnas.122196999. PMC 123079. PMID 12060783.
15. Khairatkar-Joshi N, Szallasi A (January 2009). "TRPV1 antagonists: the challenges for therapeutic targeting". Trends in Molecular Medicine. 15 (1): 14–22. doi:10.1016/j.molmed.2008.11.004. PMID 19097938.
16. Jhaveri MD, Elmes SJ, Kendall DA, Chapman V (July 2005). "Inhibition of peripheral vanilloid TRPV1 receptors reduces noxious heat-evoked responses of dorsal horn neurons in naïve, carrageenan-inflamed and neuropathic rats". The European Journal of Neuroscience. 22 (2): 361–70. doi:10.1111/j.1460-9568.2005.04227.x. PMID 16045489.
17. Story GM, Crus-Orengo L (2008). "Feel the Burn". American Scientist. 95 (4): 326–333. doi:10.1511/2007.66.326. ISSN 0003-0996. Archived from the original on January 19, 2008.
18. Gunthorpe MJ, Szallasi A (2008). "Peripheral TRPV1 receptors as targets for drug development: new molecules and mechanisms". Current Pharmaceutical Design. 14 (1): 32–41. doi:10.2174/138161208783330754. PMID 18220816.
19. Boonen, Brett; Startek, Justyna B.; Talavera, Karel (2016-01-01). Chemical Activation of Sensory TRP Channels. Topics in Medicinal Chemistry. Springer Berlin Heidelberg. pp. 1–41. [۱] doi:10.1007/7355_2015_98.
20. De Petrocellis L, Schiano Moriello A, Imperatore R, Cristino L, Starowicz K, Di Marzo V (December 2012). "A re-evaluation of 9-HODE activity at TRPV1 channels in comparison with anandamide: enantioselectivity and effects at other TRP channels and in sensory neurons". British Journal of Pharmacology. 167 (8): 1643–51. doi:10.1111/j.1476-5381.2012.02122.x. PMC 3525867. PMID 22861649.
21. Patwardhan AM, Akopian AN, Ruparel NB, Diogenes A, Weintraub ST, Uhlson C, et al. (May 2010). "Heat generates oxidized linoleic acid metabolites that activate TRPV1 and produce pain in rodents". The Journal of Clinical Investigation. 120 (5): 1617–26. doi:10.1172/JCI41678. PMC 2860941. PMID 20424317.
22. Sisignano M, Angioni C, Ferreiros N, Schuh CD, Suo J, Schreiber Y, et al. (2013). "Synthesis of lipid mediators during UVB-induced inflammatory hyperalgesia in rats and mice". PLOS ONE. 8 (12): e81228. Bibcode:2013PLoSO...881228S. doi:10.1371/journal.pone.0081228. PMC 3857181. PMID 24349046.
23. Mabalirajan U, Rehman R, Ahmad T, Kumar S, Singh S, Leishangthem GD, et al. (2013). "Linoleic acid metabolite drives severe asthma by causing airway epithelial injury". Scientific Reports. 3: 1349. Bibcode:2013NatSR...3E1349M. doi:10.1038/srep01349. PMC 3583002. PMID 23443229.
24. "Reference SNP (refSNP) Cluster Report: Rs11209716".
25. Maher SA, Dubuis ED, Belvisi MG (June 2011). "G-protein coupled receptors regulating cough". Current Opinion in Pharmacology. 11 (3): 248–53. doi:10.1016/j.coph.2011.06.005. PMID 21727026.
26. Grilo A, Sáez-Rosas MP, Santos-Morano J, Sánchez E, Moreno-Rey C, Real LM, et al. (January 2011). "Identification of genetic factors associated with susceptibility to angiotensin-converting enzyme inhibitors-induced cough". Pharmacogenetics and Genomics. 21 (1): 10–7. doi:10.1097/FPC.0b013e328341041c. PMID 21052031. S2CID 22282464.
27. Starowicz K, Cristino L, Di Marzo V (2008). "TRPV1 receptors in the central nervous system: potential for previously unforeseen therapeutic applications". Current Pharmaceutical Design. 14 (1): 42–54. doi:10.2174/138161208783330790. PMID 18220817.
28. Gibson HE, Edwards JG, Page RS, Van Hook MJ, Kauer JA (March 2008). "TRPV1 channels mediate long-term depression at synapses on hippocampal interneurons". Neuron. 57 (5): 746–59. doi:10.1016/j.neuron.2007.12.027. PMC 2698707. PMID 18341994.
29. Fonseca BM, Correia-da-Silva G, Teixeira NA (May 2018). "Cannabinoid-induced cell death in endometrial cancer cells: involvement of TRPV1 receptors in apoptosis". Journal of Physiology and Biochemistry. 74 (2): 261–272. doi:10.1007/s13105-018-0611-7. PMID 29441458. S2CID 25294779.

• مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «TRPV1». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۳ اکتبر ۲۰۲۰.

برای مطالعهٔ بیشتر

• Premkumar LS, Ahern GP (December 2000). "Induction of vanilloid receptor channel activity by protein kinase C". Nature. 408 (6815): 985–90. Bibcode:2000Natur.408..985P. doi:10.1038/35050121. PMID 11140687. S2CID 4372628.
• Immke DC, Gavva NR (October 2006). "The TRPV1 receptor and nociception". Seminars in Cell & Developmental Biology. 17 (5): 582–91. doi:10.1016/j.semcdb.2006.09.004. PMID 17196854.
• Heiner I, Eisfeld J, Lückhoff A (2004). "Role and regulation of TRP channels in neutrophil granulocytes". Cell Calcium. 33 (5–6): 533–40. doi:10.1016/S0143-4160(03)00058-7. PMID 12765698.
• Geppetti P, Trevisani M (April 2004). "Activation and sensitisation of the vanilloid receptor: role in gastrointestinal inflammation and function". British Journal of Pharmacology. 141 (8): 1313–20. doi:10.1038/sj.bjp.0705768. PMC 1574908. PMID 15051629.
• Szallasi A, Cruz F, Geppetti P (November 2006). "TRPV1: a therapeutic target for novel analgesic drugs?". Trends in Molecular Medicine. 12 (11): 545–54. doi:10.1016/j.molmed.2006.09.001. PMID 16996800.
• Pingle SC, Matta JA, Ahern GP (2007). "Capsaicin receptor: TRPV1 a promiscuous TRP channel". Transient Receptor Potential (TRP) Channels. Handb Exp Pharmacol. Handbook of Experimental Pharmacology. Vol. 179. pp. 155–71. doi:10.1007/978-3-540-34891-7_9. ISBN 978-3-540-34889-4. PMID 17217056.
• Liddle RA (August 2007). "The role of Transient Receptor Potential Vanilloid 1 (TRPV1) channels in pancreatitis". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1772 (8): 869–78. doi:10.1016/j.bbadis.2007.02.012. PMC 1995747. PMID 17428642.

پیوند به بیرون

• Vanilloid receptors در سرعنوان‌های موضوعی پزشکی (MeSH) در کتابخانهٔ ملی پزشکی ایالات متحدهٔ آمریکا