Ca2+-активируемые хлорные каналы (CaCC) представляют собой класс хлорных каналов, активируемых внутриклеточным кальцием, которые опосредуют многочисленные физиологические функции. В 2008 году была определена молекулярная структура CaCC, которую образует белок аноктамин 1 (ANO1 или TMEM16A). СаСС опосредуют секрецию Cl– в секреторных эпителиях, таких как дыхательные пути, слюнные железы, кишечник, почечные канальцы и потовые железы. Наличие СаСС установлено также в сосудистых мышцах, гладких мышцах дыхательных путей, которые контролируют тонус сосудов и гиперчувствительность дыхательных путей. TMEM16A активируется при многих видах рака и, таким образом, считается, что участвует в канцерогенезе. TMEM16A также участвует в пролиферации раковых клеток. Установлена роль TMEM16A в механизмах гипертонии, астмы, муковисцидоза, ноцицепции, нарушении функционирования желудочно-кишечного тракта. В дополнение к TMEM16A установлено участие его изоформ в других физиологических и патофизиологических процессах. Например, TMEM16В (ANO2) участвует в обонянии, тогда как TMEM16F (ANO6) работает как скрамблаза, его мутация вызывает редкое нарушение свёртываемости крови - синдром Скотта; TMEM16E (ANO5) связан с заболеваниями мышц и костей. Рассматривается взаимодействие TMEM16A с различными клеточными сигнальными путями: рецептором эпидермального фактора роста (EGFR), митоген-активированными протеинкиназами (MAPK), кальмодулин (CaM)-зависимыми киназами, трансформирующим фактором роста TGF-β. В обзоре рассматриваются природные и синтетические соединения, способные блокировать/модулировать токи СаСС, и их влияние при некоторых видах патологии, в которых принимают участие СаСС.
Загрузить PDF:
Ключевые слова: Ca2+-активируемые хлорные каналы (CaCC), молекулярная структура CaCC, роль СаСС в физиологических процессах, роль СаСС в патофизиологических процессах, клеточные сигнальные пути, блокаторы/модуляторы СаСС
Цитирование:
Григорьев В.В. (2021) Кальций-активируемые хлорные каналы: строение, свойства, роль в физиологических и патологических процессах. Биомедицинская химия, 67(1), 17-33.
и др. Кальций-активируемые хлорные каналы: строение, свойства, роль в физиологических и патологических процессах // Биомедицинская химия. - 2021. - Т. 67. -N 1. - С. 17-33.
и др., "Кальций-активируемые хлорные каналы: строение, свойства, роль в физиологических и патологических процессах." Биомедицинская химия 67.1 (2021): 17-33.
Григорьев, В. В. (2021). Кальций-активируемые хлорные каналы: строение, свойства, роль в физиологических и патологических процессах. Биомедицинская химия, 67(1), 17-33.
Список литературы
Fuller C.M. (2002) Calcium-activated chloride channels. Academic Press, San Diego. Scholar google search
Kunzelmann K., Tian Y., Martins J.R., Faria D., Kongsuphol P., Ousingsawat J., Thevenod F., Roussa E., Rock J., Schreiber R. (2011) Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 462, 195-208. CrossRef Scholar google search
Yang Y.D., Cho H., Koo J.Y., Tak M.H., Cho Y., Shim W.S., Park S.P., Lee J., Lee B., Kim B.M., Raouf R., Shin Y.K., Oh U. (2008) Nature, 455, 1210-1215. CrossRef Scholar google search
Galindo B.E., Vacquier V.D. (2005) Int. J. Mol. Med., 16, 919-924. Scholar google search
Rasche S., Toetter B., Adler J., Tschapek A., Doerner J.F., Kurtenbach S., Hatt H., Meyer H., Warscheid B., Neuhaus E.M. (2010) Chem. Senses, 35, 239-245. CrossRef Scholar google search
Huang F., Rock J.R., Harfe B.D., Cheng T., Huang X., Jan Y.N., Jan L.Y. (2009) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 21413-21418. CrossRef Scholar google search
Huang W.C., Huang F., Wang X., Ostertag E.M., Nuwal T., Huang B., Jan Y.N., Basbaum A.I., Jan L.Y. (2013) Nature Neuroscience, 16, 1284-1290. CrossRef Scholar google search
Charlesworth G., Plagnol V., Holmstrom K.M., Bras J., Sheerin U.M., Preza E., Rubio-Agusti I., Ryten M., Schneider S.A., Stamelou M., Trabzuni D., Abramov A.Y., Bhatia K.P., Wood N.W. (2012) Am. J. Hum. Gen., 91(6), 1041-1050. CrossRef Scholar google search
Maniero C., Zhou J., Shaikh L.H., Azizan E.A., McFarlane I., Neogi S., Scudieri P., Galietta L.J., Brown M.J. (2015) Lancet, 385(Suppl 1), S62. CrossRef Scholar google search
Liewluck T., Winder T.L., Dimberg E.L., Crum B.A., Heppelmann C.J., Wang Y., Bergen H.R. 3rd, Milone M. (2013) Eur. J. Neurol., 20, 1383-1389. CrossRef Scholar google search
Szteyn K., Schmid E., Nurbaeva M.K., Yang W., Munzer P., Kunzelmann K., Lang F., Shumilina E. (2012) Cell. Physiol. Biochem., 30, 1319-1332. CrossRef Scholar google search
Suzuki J., Fujii T., Imao T., Ishihara K., Kuba H., Nagata S. (2013) J. Biol. Chem., 288, 13305-13316. CrossRef Scholar google search
Mohsenzadegan M., Madjd Z., Asgari M., Abolhasani M., Shekarabi M., Taeb J., Shariftabrizi A. (2013) Cancer Immunol. Immunother., 62, 1609-1618. CrossRef Scholar google search
Jha A., Chung W.Y., Vachel L., Maleth J., Lake S., Zhang G., Ahuja M., Muallem S. (2019) EMBO J., 38(12), e101452. CrossRef Scholar google search
Wanitchakool P., Ousingsawat J., Sirianant L., Cabrita I., Faria D., Schreiber R., Kunzelmann K. (2017) Cell. Signal., 30, 41-49. CrossRef Scholar google search
Renaud M., Anheim M., Kamsteeg E.-J., Mallaret M., Mochel F., Vermeer S., Drouot N., Pouget J., Redin C., Salort-Campana E., Kremer H.P.H. Verschuuren-Bemelmans C.C., Muller J., Scheffer H., Durr A., Tranchant C., Koenig M. (2014) JAMA Neurology, 71, 1305-1310. CrossRef Scholar google search
Dang S., Feng S., Tien J., Peters C.J., Bulkley D., Lolicato M., Zhao J.,Zuberbühler K., Ye W., Qi L., Chen T., Craik C.S., Jan Y.-N., Minor D.L., Jr., Cheng Y., Yehjan L. (2017) Nature, 552, 426-429. CrossRef Scholar google search
Yang T., Hendrickson W.A., Colecraft H.M. (2014) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 111, 18213-18218. CrossRef Scholar google search
Peters C.J., Yu H., Tien J., Jan Y.N., Li M., Jan L.Y. (2015) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 112, 3547-3552. CrossRef Scholar google search
Reyes J.P., Lopez-Rodriguez A., Espino-Saldana A.E., Huanosta-Gutierrez A., Miledi R., Martinez-Torres A. (2014) Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 466, 1769-1777. CrossRef Scholar google search
Dang S., Feng S., Tien J., Peters C.J., Bulkley D., Lolicato M., Zhao J.,Zuberbühler K., Ye W., Qi L., Chen T., Craik C.S., Jan Y.-N., Minor D.L., Jr., Cheng Y., Yehjan L. (2017) Nature, 552, 426-429. CrossRef Scholar google search
Sheridan J.T., Worthington E.N., Yu K., Gabriel S.E., Hartzell H.C., Tarran R. (2011) J. Biol. Chem., 286, 1381-1388. CrossRef Scholar google search
Yang Y.D., Cho H., Koo J.Y., Tak M.H., Cho Y., Shim W.S., Park S.P., Lee J., Lee B., Kim B.M., Raouf R., Shin Y.K., Oh U. (2008) Nature, 455(7217), 1210-1215. CrossRef Scholar google search
Romanenko V.G., Catalan M.A., Brown D.A., Putzier I., Hartzell H.C., Marmorstein A.D., Gonzalez-Begne M., Rock J.R., Harfe B.D., Melvin J.E. (2010) J. Biol. Chem., 285, 12990-13001. CrossRef Scholar google search
Hengl T., Kaneko H., Dauner K., Vocke K., Frings S., Mohrlen F. (2010) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 6052-6057. CrossRef Scholar google search
Ha G.-E., Lee J., Kwak H., Song K., Kwon J., Jung S.-Y., Hong J., Chang G.-E., Hwang E.-M., Shin H.-S., Lee C.-J., Cheong E. (2016) Nat. Commun., 7, 13791. CrossRef Scholar google search
Huang F., Rock J.R., Harfe B.D., Cheng T., Huang X., Jan Y.N., Jan L.Y. (2009) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 106, 21413-21418. CrossRef Scholar google search
Gomez-Pinilla P.J., Gibbons S.J., Bardsley M.R., Lorincz A., Pozo M.J., Pasricha P.J., van de Rijn M., West R.B., Sarr M.G., Kendrick M.L., Cima R.R., Dozois E.J., Larson D.W., Ordog T., Farrugia G. (2009) Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 296, G1370-G1381. CrossRef Scholar google search
Malysz J., Gibbons S.J., Saravanaperumal S.A., Du P., Eisenman S.T., Cao C., Oh U., Saur D., Klein S., Ordog T., Farrugia G. (2017) Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol., 312, G228-G245. CrossRef Scholar google search
Cho H., Yang Y.D., Lee J., Lee B., Kim T., Jang Y., Back S.K., Na H.S., Harfe B.D., Wang F., Raouf R., Wood J.N., Oh U. (2012) Nature Neuroscience, 15, 1015-1021. CrossRef Scholar google search
Dam V.S., Boedtkjer D.M.B., Nyvad J., Aalkjaer C., Matchkov V. (2014) Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 466, 1391-1409. CrossRef Scholar google search
Thomas-Gatewood C., Neeb Z.P., Bulley S., Adebiyi A., Bannister J.P., Leo M.D., Jaggar J.H. (2011) Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 301, H1819-H1827. CrossRef Scholar google search
Davis A.J., Forrest A.S., Jepps T.A., Valencik M.L., Wiwchar M., Singer C.A., Sones W.R., Greenwood I.A., Leblanc N. (2010) Am. J. Physiol. Cell Physiol., 299, C948-C959. CrossRef Scholar google search
Wang M., Yang H., Zheng L.-Y., Zhang Z., Tang Y.-B., Wang G.-L., Du Y.-H., Lv X-F., Liu J., Zhou J.-G., Guan Y.-Y. (2012) Circulation, 125, 697-707. CrossRef Scholar google search
Heinze C., Seniuk A., Sokolov M.V., Huebner A.K., Klementowicz A.E., Szijártó I.A., Schleifenbaum J., Vitzthum H., Gollasch M., Ehmke H., Schroeder B.C., Hübner C.A. (2014) J. Clin. Invest., 124, 675-686. CrossRef Scholar google search
Li R.S., Wang Y., Chen H.S., Jiang F.Y., Tu Q., Li W.J., Yin R.X. (2016) Mol. Med. Rep., 13, 3691-3699. CrossRef Scholar google search
Lin C.-X., Lv X.-F., Yuan F., Li X.-Y., Ma M.-M., Liu C.-Z., Zhou J.-G., Wang G.-L., Guan Y.-Y. (2018) Circulation J., 82, 903-913. CrossRef Scholar google search
Zeng X., Huang P., Chen M., Liu S., Wu N., Wang F., Zhang J. (2018) Exper. Ther. Med., 15, 1062-1068. Scholar google search
Wang Q., Leo M.D., Narayanan D., Kuruvilla K.P., Jaggar J.H. (2016) Am. J. Physiol. Cell Physiol., 310, C1001-C1009. CrossRef Scholar google search
Jensen A.B., Joergensen H.B., Dam V.S., Kamaev D., Boedtkjer D., Füchtbauer E.M., Aalkjaer C., Matchkov V.V. (2018) Basic Clin. Pharmacol. Toxicol., 123, 30-41. CrossRef Scholar google search
Espinosa I., Lee C.H., Kim M.K., Rouse B.T., Subramanian S., Montgomery K., Varma S., Corless C.L., Heinrich M.C., Smith K.S., Wang Z., Rubin B., Torsten O., Nielsen T.O., Seitz R.Z., Douglas T., Ross R.B., West M., Cleary L., van de Rijn M. (2008) Am. J. Surg. Pathol., 32, 210-218. CrossRef Scholar google search
Liu F., Cao Q.H., Lu D.J., Luo B., Lu X.F., Luo R.C., Wang X.G. (2015) Oncotarget, 6, 11585-11599. CrossRef Scholar google search
Dixit R., Kemp C., Kulich S., Seethala R., Chiosea S., Ling S., Ha P.K., Duvvuri U. (2015) Sci. Rep., 5, 16657. CrossRef Scholar google search
Sui Y., Sun M., Wu F., Yang L., Di W., Zhang G., Zhong L., Ma Z., Zheng J., Fang X., Ma T. (2014) PLoS One, 9, e115443. CrossRef Scholar google search
Sauter D.R.P., Novak I., Pedersen S.F., Larsen E.H., Hoffmann E.K. (2015) Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 467, 1495-1508. CrossRef Scholar google search
Åkervall J.A., Jin Y., Wennerberg J.P., Zätterström U.K., Kjellén E., Mertens F., Willén R., Mandahl N., Heim S., Mitelman F. (1995) Cancer, 76, 853-859. CrossRef Scholar google search
Britschgi A., Bill A., Brinkhaus H., Rothwell C., Clay I., Duss S., Rebhan M., Raman P., Guy C.T., Wetzel K., George E., Popa M.O., Lilley S., Choudhury H., Gosling M., Wang L., Fitzgerald S., Borawski J., Baffoe J., Labow M., Gaither L.A., Bentires-Alj M. (2013) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 110, E1026-E1034. CrossRef Scholar google search
Duvvuri U., Shiwarski D.J., Xiao D., Bertrand C., Huang X., Edinger R.S., Rock J.R., Harfe B.D., Henson B.J., Kunzelmann K., Schreiber R., Seethala R.S., Egloff A-M., Xing C., Lui V.W., Grandis J.R., Gollin, S.M. (2012) Cancer Res., 72, 3270-3281. CrossRef Scholar google search
Shi Z.-Z., Shang L., Jiang Y.-Y., Hao J.-J., Zhang Y., Zhang T.-T., Lin D.-C., Liu S.-G., Wang B.-S., Gong T., Zhan Q.-M., Wang M.-R. (2013) Clin. Cancer Res., 19, 5867-5878. CrossRef Scholar google search
Jacobsen K.S., Zeeberg K., Sauter D.R.P., Poulsen K.A., Hoffmann E.K., Schwab A. (2013) Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 465, 1753-1762. CrossRef Scholar google search
Ayoub C., Wasylyk C., Li Y., Thomas E., Marisa L., Robé A., Roux M.,Abecassis J., de Reynies A., Wasylyk B. (2010) Br. J. Cancer, 103(5), 715-726. CrossRef Scholar google search
Ha G.-E., Lee J., Kwak H., Song K., Kwon J., Jung S.-Y., Hong J., Chang G.-E., Hwang E.-M., Shin H.-S., Lee C.-J., Cheong E. (2016) Nat. Commun., 7, 13791. CrossRef Scholar google search
Szteyn K., Schmid E., Nurbaeva M.K., Yang W., Munzer P., Kunzelmann K., Lang F., Shumilina E. (2012) Cell. Physiol. Biochem., 30, 1319-1332. CrossRef Scholar google search
Suzuki J., Fujii T., Imao T., Ishihara K., Kuba H., Nagata S. (2013) J. Biol. Chem., 288, 13305-13316. CrossRef Scholar google search
Schreiber R., Ousingsawat J., Wanitchakool P., Sirianant L., Benedetto R., Reiss K., Kunzelmann K. (2018) J. Physiol., 596(2), 217-229. CrossRef Scholar google search
Kaikkonen E., Rantapero T., Zhang Q., Taimen P., Laitinen V., Kallajoki M., Jambulingam D., Ettala O., Knaapila J., Boström P.J., Wahlström G., Sipeky C., Pursiheimo J.-P., Tammela T., Kellokumpu-Lehtinen P.-L., Fey V., Maehle L., Wiklund F., Wei G.-H., Schleutker J. (2018) Int. J. Cancer, 143(10), 2479-2487. CrossRef Scholar google search
Jha A., Chung W.Y., Vachel L., Maleth J., Lake S., Zhang G., Ahuja M., Muallem S. (2019) EMBO J., 38(12), e101452. CrossRef Scholar google search
Liu X., Lai H., Zeng X., Xin S., Nie L., Liang Z., Wu M., Chen Y., Zheng J., Zou Y. (2020) BMC Pregnancy Childbirth, 20(1), 544. CrossRef Scholar google search
Wanitchakool P., Ousingsawat J., Sirianant L., Cabrita I., Faria D., Schreiber R., Kunzelmann K. (2017) Cell. Signal., 30, 41-49. CrossRef Scholar google search
Renaud M., Anheim M., Kamsteeg E.-J., Mallaret M., Mochel F., Vermeer S., Drouot N., Pouget J., Redin C., Salort-Campana E., Kremer H.P.H. Verschuuren-Bemelmans C.C., Muller J., Scheffer H., Durr A., Tranchant C., Koenig M. (2014) JAMA Neurology, 71, 1305-1310. CrossRef Scholar google search
Mokutani Y., Uemura M., Munakata K., Okuzaki D., Haraguchi N., Takahashi H., Nishimura J., Hata T., Murata K., Takemasa I., Mizushima T., Doki Y., Mori M., Yamamoto H. (2017) Ann. Surg. Oncol. 23, 599-608. CrossRef Scholar google search
Cao Q., Liu F., Ji K., Liu N., He Y., Zhang W., Wang L. (2017) J. Exp. Clin. Cancer Res., 36, 29. CrossRef Scholar google search
Lee Y.-S., Lee J.K., Bae Y., Lee B.-S., Kim E., Cho C.-H., Ryoo K., Yoo J., Kim C.-H., Yi G.-S., Lee S.-G., Lee C.J., Kang S.S., Hwang E.M., Park J.-Y. (2016) Sci. Rep., 6, 26413. CrossRef Scholar google search
Lee Y.-S., Lee J.K., Bae Y., Lee B.-S., Kim E., Cho C.-H., Ryoo K., Yoo J., Kim C.-H., Yi G.-S., Lee S.-G., Lee C.J., Kang S.S., Hwang E.M., Park J.-Y. (2016) Sci. Rep., 6, 26413. CrossRef Scholar google search
Bill A., Gutierrez A., Kulkarni S., Kemp C., Bonenfant D., Voshol H., Duvvuri U., Gaither L.A. (2015) Oncotarget, 6, 9173-9188. CrossRef Scholar google search
Wang H., Yao F., Luo S., Ma K., Liu M., Bai L., Chen S., Song C., Wang T., Du Q., Wu H., Wei M., Fang Y., Xiao Q. (2019) Cancer Lett., 455, 48-59. CrossRef Scholar google search
Shiwarski D.J., Shao C., Bill A., Kim J., Xiao D., Bertrand C.A., Seethala R.S., Sano D., Myers J.N., Ha P., Grandis J., Gaither L.A., Puthenveedu M.A., Duvvuri U. (2014) Clin. Cancer Res., 20, 4673-4688. CrossRef Scholar google search
Hama T., Yuza Y., Saito Y., O-uchi J., Kondo S., Okabe M., Yamada H., Kato T., Moriyama H., Kurihara S., Urashima M. (2009). Oncologist, 14, 900-908. CrossRef Scholar google search
He Y., Li H., Chen Y., Li P., Gao L., Zheng Y., Sun Y., Chen J., Qian X. (2017) Clin. Transl. Oncol., 19, 1091-1098. CrossRef Scholar google search
Bill A., Gutierrez A., Kulkarni S., Kemp C., Bonenfant D., Voshol H., Duvvuri U., Gaither L.A. (2015) Oncotarget, 6, 9173-9188. CrossRef Scholar google search
Sui Y., Sun M., Wu F., Yang L., Di W., Zhang G., Zhong L., Ma Z., Zheng J., Fang X., Ma T. (2014) PLoS One, 9, e115443. CrossRef Scholar google search
Deng L., Yang J., Chen H., Ma B., Pan K., Su C., Xu F., Zhang J. (2016) OncoTargets Ther., 9, 325-333. Scholar google search
Lian H., Cheng Y., Wu X. (2017) Biochem. Biophys. Res. Commun., 487, 201-208. Scholar google search
Chai R., Chen Y., Yuan H., Wang X., Guo S., Qi J., Zhang H. Zhan Y., An H. (2017) J. Membr. Biol., 250, 483-492. CrossRef Scholar google search
Guo S., Chen Y., Pang C., Wang X., Qi J., Mo L., Zhang H., An H., Zhan Y. (2017) Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 469, 681-692. CrossRef Scholar google search
Sui Y., Wu F., Lv J., Li H., Li X., Du Z., Sun M., Zheng Y., Yang L., Zhong L., Zhang X., Zhang G. (2015) PLoS One, 10, e0144715. CrossRef Scholar google search
Zhang X., Li H., Zhang H., Liu Y., Huo L., Jia Z., Xue Y., Sun X., Zhang W. (2017) Br. J. Pharmacol., 174, 2334-2345. CrossRef Scholar google search
Ye L., Wang T., Tang L., Liu W., Yang Z., Zhou J., Zheng Z., Cai Z., Hu M., Liu Z. (2011) J. Pharm. Sci., 100(11), 5007-5017. CrossRef Scholar google search
Liu Y., Zhang H., Huang D., Qi J., Xu J., Gao H., Du X., Gamper N., Zhang H. (2015) Pflugers Arch. Eur. J. Physiol., 467, 1417-1430. CrossRef Scholar google search
Liu P.Y., Zhang Z., Liu Y., Tang X.L., Shu S., Bao X.Y., Zhang Y., Gu Y., Xu Y., Cao X. (2019) Front. Cell. Neurosci., 13, 360. CrossRef Scholar google search
