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Text File  |  1995-03-04  |  4.0 KB  |  73 lines
  1. *************************************************
  2. * Neurotransmitter-gated ion-channels signature *
  3. *************************************************
  4.  
  5. Neurotransmitter-gated ion-channels [1,2,3,4] provide the molecular  basis for
  6. rapid  signal  transmission  at  chemical  synapses.  They  are  post-synaptic
  7. oligomeric transmembrane complexes that transiently form a ionic  channel upon
  8. the binding  of  a  specific  neurotransmitter.  Presently,  the  sequence  of
  9. subunits from five types of neurotransmitter-gated receptors are known:
  10.  
  11.  - The nicotinic acetylcholine receptor (AchR),  an excitatory cation channel.
  12.    In  the motor  endplates  of vertebrates, it is  composed of four different
  13.    subunits  (alpha,  beta,  gamma  and   delta  or  epsilon)   with  a  molar
  14.    stoichiometry of 2:1:1:1. In neurones, the AchR receptor is composed of two
  15.    different  types  of  subunits:  alpha  and  non-alpha  (also called beta).
  16.    Nicotinic AchRs are also found in invertebrates.
  17.  - The glycine  receptor, an inhibitory  chloride  ion  channel.  The  glycine
  18.    receptor is a pentamer composed of two different subunits (alpha and beta).
  19.  - The gamma-aminobutyric-acid (GABA)  receptor, which  is  also an inhibitory
  20.    chloride ion channel.  The quaternary  structure  of the  GABA receptor  is
  21.    complex; at least four classes of subunits are known to exist (alpha, beta,
  22.    gamma, and delta)  and  there are many variants in each class (for example:
  23.    six variants of the alpha class have already been sequenced).
  24.  - The serotonin 5HT3 receptor. Serotonin is a biogenic hormone that functions
  25.    as a  neurotransmitter, a hormone  and a mitogen.    There are seven  major
  26.    groups of serotonin receptors; six of these groups (5HT1, 5HT2, and 5HT4 to
  27.    5HT7) transduce extracellular signal  by  activating G proteins, while 5HT3
  28.    is a ligand-gated cation-specific ion channel  which, when activated causes
  29.    fast, depolarizing responses in neurons.
  30.  - The glutamate receptor, an excitatory cation channel. Glutamate is the main
  31.    excitatory neurotransmitter in the brain.   At  least three different types
  32.    of glutamate receptors have been described and are named according to their
  33.    selective agonists (kainate, N-methyl-D-aspartate (NMDA) and quisqualate).
  34.  
  35. All  known sequences of subunits  from neurotransmitter-gated ion-channels are
  36. structurally related.  They are composed of a large extracellular glycosylated
  37. N-terminal ligand-binding domain,  followed by three hydrophobic transmembrane
  38. regions which form the ionic channel, followed  by an intracellular  region of
  39. variable length. A fourth hydrophobic region is found at the C-terminal of the
  40. sequence.
  41.  
  42. The sequence of subunits  from  the  AchR, GABA,  5HT3, and  Gly receptors are
  43. clearly evolutionary related and  share many regions of sequence similarities.
  44. These sequence  similarities  are  either  absent  or  very  weak  in  the Glu
  45. receptors.
  46.  
  47. In the N-terminal  extracellular domain of AchR/GABA/5HT3/Gly receptors, there
  48. are two conserved cysteine residues, which, in AchR, have been shown to form a
  49. disulfide bond  essential to the tertiary structure of the receptor.  A number
  50. of amino acids between the two disulfide-bonded  cysteines are also conserved.
  51. We have therefore used this region as a signature pattern for this subclass of
  52. proteins.
  53.  
  54. -Consensus pattern: C-x-[LIVMF]-x-[LIVMF]-x(2)-[FY]-P-x-D-x(3)-C
  55.                     [The two C's are linked by a disulfide bond]
  56. -Sequences known to belong to this class detected by the pattern: ALL the ion-
  57.  gated receptors except for glutamate receptors.
  58. -Other sequence(s) detected in SWISS-PROT: NONE.
  59.  
  60. -Note: in most AchR subunits and in GABA beta subunits, the residue N-terminal
  61.  to the second cysteine is a N-glycosylated asparagine.
  62.  
  63. -Last update: June 1994 / Pattern and text revised.
  64.  
  65. [ 1] Stroud R.M., McCarthy M.P., Shuster M.
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  73.