Pannexin
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LoslegenSynonym: Panx
Englisch: pannexin
Definition
Pannexine, kurz Panx, sind Transmembranproteine, die strukturell den Connexinen ähneln. Sie formen große Membrankanäle, die den Intrazellulärraum mit dem Extrazellulärraum verbinden, und ermöglichen die Passage von Ionen sowie kleinmolekularen Verbindungen wie ATP.
Einteilung
Man unterscheidet derzeit drei Pannexine:
- Pannexin-1 (PANX1)
- Pannexin-2 (PANX2)
- Pannexin-3 (PANX3)
Struktur
Pannexine besitzen wie Connexine vier Transmembrandomänen, zwei extrazelluläre Schleifen und eine intrazelluläre Schleife. N-Terminus und C-Terminus liegen intrazellulär. Eine Glykosylierung der extrazellulären Schleifen verhindert die Ausbildung von Zellkontakten, sodass Pannexine im Gegensatz zu den Connexinen keine Gap Junctions bilden.
Kryoelektronenmikroskopische Strukturanalysen zeigen, dass sich beim Pannexin-1 sieben Untereinheiten zu einem heptameren Kanal zusammenlagern.[1][2] Die früher angenommene hexamere Anordnung (analog zu den Connexinen) gilt damit als überholt.
Funktion
Pannexine bilden Kanäle innerhalb einer einzelnen Zellmembran und verbinden das Zytoplasma mit dem Extrazellulärraum, ohne direkte Zellkontakte auszubilden. Sie dienen der Freisetzung kleiner Moleküle, insbesondere von ATP, das als parakriner Botenstoff im Rahmen der purinergen Signalübertragung auf benachbarte Zellen wirkt.[3] Die Öffnungswahrscheinlichkeit der Kanäle wird durch eine Erhöhung der intrazellulären Calciumkonzentration sowie durch chemische oder mechanische Stimuli reguliert.
Klinische Bedeutung
Pannexin-1 spielt über die ATP-Freisetzung eine Rolle bei Entzündungsprozessen (Aktivierung des Inflammasoms), bei der Freisetzung von „find-me"-Signalen apoptotischer Zellen sowie in der Entstehung neuropathischer Schmerzen.[3]
Quellen
- ↑ Michalski K et al. The Cryo-EM structure of pannexin 1 reveals unique motifs for ion selection and inhibition. Elife. 2020;9:e54670.
- ↑ Deng Z et al. Cryo-EM structures of the ATP release channel pannexin 1. Nat Struct Mol Biol. 2020;27(4):373-381.
- ↑ 3,0 3,1 Bhat EA, Sajjad N. Human Pannexin 1 channel: Insight in structure-function mechanism and its potential physiological roles. Mol Cell Biochem. 2021;476(3):1529-1540.
Literatur
- Lüllmann-Rauch R, Asan E. Taschenlehrbuch Histologie. 6. Aufl. Thieme; 2019.