Alomone--TRP通道
 
--致力于离子通道产品研发20多年的离子通道专家


   Alomone Labs成立于1989年，在离子通道科研工具的研发领域，处于领先地位。Alomone Labs生产项目主要有：新型特异性的离子通道抗体、G蛋白偶联受体抗体、神经生长因子抗体以及重组蛋白（如神经毒素、神经生长因子）。
本篇，我们从TRP通道走进Alomone Labs。
 
1、TRP通道及其分类
瞬时感受器电位（Transient receptor potential, TRP）通道是一类在外周和中枢神经系统分布很广泛的阳离子通道蛋白。与经典的由膜电位改变激活或配体（如神经递质等）激活的离子通道不同，TRP通道的激活受到许多种因素的调节，包括渗透压、pH值、机械力，以及一些内、外源性配体和细胞内信号分子，参与生物体内感觉信息传递如视觉、温觉、痛觉和触觉等，调节胞内钙离子平衡等多种中药的生理功能。
根据同源性的不同，哺乳动物的TRP离子通道超家族可分为七个亚族，包括TRPA（ANKTM1）、TRPC（TRPC1-7）、TRPM（TRPM1-8）、TRPML（mucolipin）、TRPN（NOMPC）、TRPP（polycystin）和TRPV（TRPV1-6），每个亚族中大多包含3-8个成员。TRP通道具有六次跨膜的α螺旋结构域，N端和C端区域均在胞内，并且具有与电压门控钾离子通道（Voltage-gated K+ channels, Kv）和环核苷酸门控通道（cyclic nucleotide-gated ion channels, CNG）相似的胞内长度和胞外环，由第五和第六跨膜结构域共同构成通道孔区。在TRP通道的N端包含多个与锚蛋白结合的部位，称为锚蛋白重复区域（ankyrin-like repeat domain, ARD）。在TRPC和TRPM通道的C端，有一段25个氨基酸的保守序列，以6个氨基酸（EWKFAR）的TRP box序列为起点，被称为TRP结构域（TRP domain）。
与其它的钙通道如电压门控通道和配体门控通道参与相对特化的细胞功能不同，TRP 家族的引人入胜之处在于其潜在的功能普遍性和多样性。TRP 基因在种系发生树中相当保守，存在于从低等微生物到高等脊椎动物体中。其组织分布也极为广泛，除了中枢神经系统外，还分布于外周神经系统、感觉器官、心血管、胃肠道、呼吸、尿生殖、造血、免疫系统中。越来越多的证据表明，TRP 蛋白可能参与介导视觉、听觉、味觉、痛觉、触觉、神经递质释放；同时还参与调节血压、肠蠕动、矿物吸收、体液平衡、细胞的存活/生长/死亡及动物的外激素行为等。这种功能多样性可能与其能感受众多的细胞内外信号，如细胞膜受体刺激、温度、酸度、机械压力、氧化还原状态等有关；也可能与TRP 通道形成同源或异源多聚体，并参与组成复杂的信号转导复合体有关。
 
1.1 TRPA通道
TRPA家族，只有一个成员，TRPA1（又名ANKTM1）。TRPA1含有14N-末端，锚蛋白重复序列，其基因位点为8q13，人的TRPA1蛋白相对分子质量为127 379。TRPA1最初被认为是机械性刺激的感受器，研究表明其在信号传导和生长调控中起重要作用。但这种蛋白的许多功能都还未确定。
有研究指出，TRPA1可以被多种活性化合物所激活，如丙烯基异硫氰酸酯、肉桂醛、法尼基硫代水杨酸、NiGuDing及其结构类似物、甲醛、过氧化氢/4-羟基壬烯醛以及BingXiQuan。因此，这一蛋白也被认为是人体的一个化学感受器。通过研究发现，去除了TRPA1基因的实验鼠，对甲醛没有痛觉反应。

 
Alomone Labs提供的TRPA1抗体：ACC-037 | IH IP WB | Hu M R


Expression of TRPA1 in mouse DRG 
Immunohistochemical staining of mouse dorsal root ganglion (DRG) frozen sections using Anti-TRPA1 (extracellular) antibody (#ACC-037). A. TRPA1
 (green) was distributed in patches (arrows). B. Neurons containing neurofilament 200 (red) also were distributed in patches. C. Confocal merge of TRPA1 
and  neurofilament 200 demonstrate partial overlap of these patches (arrows).
Human urethra (1:500) (see Gratzke, C. et al. (2009) Eur. Urol. 55, 696.).

Western blot analysis of rat DRG (lanes 1,2), non-differentiated PC12 cells (lanes 3,5) and differentiated PC12 cells (lanes 4,6) lysates: 
1,3,4. Anti-TRPA1 (extracellular) antibody (#ACC-037), (1:200).
2,5,6. Anti-TRPA1 (extracellular) antibody, preincubated with the control peptide antigen.
 

1.2 TRPC通道
TRPC和TRPV是哺乳动物TRP通道组装中研究最多的亚家族。根据TRPC通道家族成员之间形成异源四聚体的选择性，这个家族可以区分为两个不同的功能亚组，功能亚组内的所有成员能够选择性地装配在一起形成一个特殊的通道；一个功能亚组由TRPC1、TRPC4和TRPC5组成，而另一个是由TRPC3、TRPC6和TRPC7组成；TRPC2与其他TRPC蛋白不发生相互作用，只能形成同源四聚体。在Sf9昆虫细胞中的异源重组实验中也证实了这些发现，而且在大鼠皮层和小脑中观察到有天然的TRPC1/TRPC4/TRPC5和TRPC3/TRPC6/TRPC7异聚体存在。TRPC1/TRPC5或TRPC1/TRPC4异聚体具有独特的全细胞和单通道电流通透特性，异聚体通道在受体激活时，全细胞电流具有独特的I/V，这证实了形成孔区的亚基是异源组装的。此外，免疫共沉淀实验表明在大鼠脑微粒体中的TRPC1和TRPC5之间存在相互作用。也有实验表明TRPC1和TRPC3虽然属于不同的功能亚组，但也能组装在一起。因为TRPC1能和TRPC3和TRPC4相互作用，因此推断TRPC1可能作为一个中介，使TRPC3和TRPC4形成医院四聚体。


Expression of TRPC1 in mouse cerebellum 
Immunohistochemical staining of mouse cerebellum frozen sections using Anti-TRPC1 antibody (#ACC-010). A. TRPC1 (red) appears in Purkinje cells (arrows)
and in the molecular (Mol) and granule (Gran) layers. B. Staining with mouse anti-parvalbumin (PV) in the same brain section. C. Confocal merge of TRPC1 and 
PV demonstrates partial co-localization in the Purkinje and the molecular layers.

Western blot analysis of rat brain membranes: 
1. Anti-TRPC1 antibody (#ACC-010), (1:200).
2. Anti-TRPC1 antibody, preincubated with the control peptide antigen.
 

Alomone Labs提供的TRPC抗体
 

品名	货号	品名	货号	品名	货号
Anti-TRPC1	ACC-010	Anti-TRPC2	ACC-027	Anti-TRPC3	ACC-016
Anti-TRPC3-ATTO-594	ACC-016-AR	Anti-TRPC4	ACC-018	Anti-TRPC4 (extracellular)	ACC-119
Anti-TRPC5	ACC-020	Anti-TRPC6	ACC-017	Anti-TRPC6	AGP-002
Anti-TRPC6 (extracellular)	ACC-120	Anti-TRPC7 (extracellular)	ACC-066	Anti-TRPC1 (extracellular)	ACC-118

 

TRPC家族和果蝇TRP/TRPL具有很高的同源性，虽然在其激活调节机制上存在钙库和脂质第二信使（DAG和其代谢物）依赖性的争议，但能被PLC偶联的膜受体所激活也是不争的事实。因其有望成为RACC的分子实体，该家族目前受到广泛的重视。近几年利用TRPC4 缺陷的基因工程鼠，两个不同的实验室分别确认了这一蛋白在血管内皮细胞中的功能。在TRPC4 敲除的小鼠中，主动脉内皮细胞的钙枯竭诱导的钙流入(SOCE) 消失，同时NO 合成受损，对镧离子敏感的血管舒张也大大消减。在肺血管内皮细胞中，伴随着SOCE 功能的减弱，凝血酶诱导的微血管通透性大大降低，同时内皮细胞缩聚反应也呈减弱趋势。这些结果强烈提示TRPC4 作为一种钙离子供应渠道，通过调节内皮源性NO 的产生而参与血管张力调节，同时也可能参与血管受损和炎症反应的病理发生。除此而外，TRPC4 还在神经递质分泌方面也发挥一定的作用。有报道之处TRPC4在外侧膝状体的GABA中间神经元中表达丰富。TRPC4通道可以因该神经元表达5-HT2αR的激活而开放，引起细胞内钙的升高，最终导致胞体本身GABA释放增强，从而间接参与视觉传递的调节和整合。在血压调节方面，TRPC6是一个重要的参与者。将反义表达、免疫组化和电生理记录结合，有报道发现TRPC6对于α1ShenShangXianSu受体激活所诱发的非选择性钙通道激活和相应的钙流入引起关键作用。TRPC2虽然在人类可能是假基因，但在其他哺乳动物却有特异性分布。翘楚此基因导致小鼠的性别识别障碍和雄性攻击行为消失，有此显示，该基因可能对动物的性行为和社会行为有特殊影响。TRPC2还与小鼠顶体反应的钙流入有关。此外，把TRPC2表达于红细胞，刺激红细胞生成素受体可以诱发特续性的钙流入，表明钙通道在造血中也发挥作用。
 
1.3 TRPV通道
TRPV亚家族包括6个基因，TRPV1-6，根据系统发生以及这几个基因产物的功能和生物物理特性也可以将它们分为两个亚组：TRPV1、TRPV2、TRPV3和TRPV4通道是非选择性阳离子通道，能够被不同温度激活并具有明确的临界温度感受阈值，因而被称为“热敏感”（Thermosensitive）通道；而TRPV5和TRPV6则是钙离子选择性通道，对温度不敏感。
TRPV1是该家族第一个被克隆的通道蛋白，主要表达于后根节和三叉神经节的小型神经元中。钙通道不但能被辣椒素所激活，而且能被内源性脂质、酸度（pH<5.9）以及温度（>43℃）所激活，提示其为多感觉受器。另外，TRPV1对热刺激的阈值可以因降低pH值、炎症及致痛物质（缓激肽、ATP和神经生长因子等）的存在而降低（痛敏）。敲除TRPV1基因可以降低小鼠对伤害性特刺激的敏感性，同时导致膀胱充盈所诱发的排尿反射大大减弱，提示钙通道不但参与痛感受，可能也与膀胱的机械感受有关。


Expression of TRPV1 in rat DRG primary culture 
Immunocytochemical staining of paraformaldehyde -fixed and permeABIlized rat dorsal root ganglia (DRG) primary cells with Anti-TRPV1 antibody
 (#ACC-030), (1:200).

A. Staining followed by goat anti-rabbit-AlexaFluor-555 secondary antibody. 
B. Nuclear staining using the cell-permeable dye Hoechst 33342. 
C. Merged image of panels A and B.


Expression of TRPV1 in rat DRG 
Immunohistochemical staining of rat dorsal root ganglion (DRG) using Anti-TRPV1 antibody (#ACC-030). 
A. TRPV1 (red) in DRG neurons. 
B. Staining with mouse anti-Parvalbumin (green) in the same DRG section. 
C. Confocal merge of TRPV1 and Parvalbumin demonstrates colocalization (arrows).

Western blot analysis of TRPV1 transfected HEK-293 cells: 
1. Anti-TRPV1 antibody (#ACC-030), (1:200).
2. Anti-TRPV1 antibody, preincubated with the control peptide antigen.
 

Alomone Labs提供的TRPV抗体
 

品名	货号	品名	货号	品名	货号
Anti-TRPV1	ACC-030	Anti-Rat TRPV1  (extracellular)	ACC-029	Anti-Rat TRPV1  (extracellular)-ATTO-488	ACC-029-AG
Anti-TRPV2	ACC-032	Anti-TRPV2 (extracellular)	ACC-039	Anti-TRPV2 (extracellular) -FITC	ACC-039-F
Anti-TRPV2 (extracellular)	AGP-033	Anti-TRPV3 (extracellular)	ACC-033	Anti-TRPV4	ACC-034
Anti-TRPV4-ATTO-550	ACC-034-AO	Anti-TRPV4 (extracellular)	ACC-124	Anti-TRPV5	ACC-035
Anti-TRPV6	ACC-036	TRPV Channel Antibody Explorer Kit			AK-211

 

TRPV 2 和TRPV 3 是TRPV 1 之后相继被克隆的两个同源物，前者主要表达于大到中型后根节神经元，后者主要与TRPV 1 共存于后根节小型神经元中。TRPV 2 和TRPV 3 分别被52℃以上和39℃左右的温度刺激所激活。TRPV 4 是线虫类OSM-9 的哺乳类同源物，大量表达于肾远曲小管的上皮组织，也少量表达于心、肝、肺、脾、睾丸及许多其它组织，包括毛细胞、听觉节、后根节和脑内的其他感觉传导神经元。因为TRPV 4 可以因细胞肿胀而激活，其有可能通过感受渗透压而参与肾脏的矿物质吸收及分泌。TRPV 5 和TRPV 6 形成家族内相对独特的亚群，与其它成员的同源性较低，分别大量表达于肾和十二指肠上皮，呈现高度的钙选择性，可能与肾和小肠钙重吸收和机体维持钙的内稳定平衡有关。
 
1.4TRPM通道
TRPM 家族许多成员具有参与细胞增殖和变异的特性。第一个TRPM 基因是从黑色素瘤细胞中被克隆的，不具有典型的离子通道结构(ML SN 2S) 。该基因全长随后被克隆，编码一个持续性开放钙通道(ML SN 2L )。有趣的是MLSN-S 抑制MLSN-L的跨膜定位进而阻止其形成功能性钙通道，提示这一蛋白在抑制肿瘤细胞增长中具有潜在功能。TRPM 8 和TRPM 5 也具有相似的特性，前者在前列腺癌细胞中表达上调而被视为新的肿瘤报道蛋白，后者则在染色体上与一些肿瘤基因定位在一起。TRPM 家族的其他三个成员，TRPM 2/6/7，在其C 末端有独特的激酶结构域。TRPM 2 大量表达于脑，但其mRNA 转录体也在心、肝、肺、造血和免疫器官中被发现。重组表达显示，TRPM 2 能被NAD+ 和ADP 核糖所激活，可能参与细胞死亡信号引发的钙超载。TRPM 7 有非常广泛的组织分布。其基因编码一个持续性开放的受细胞内M g2+ /A TP 调节的钙通道。消除DT240 B 淋巴细胞的TRPM 7 立即引起细胞成长停止和死亡，显示TRPM 7 引起的钙流入对该细胞的存活起关键作用。除了以上所描述的对细胞存活、生长、死亡的调节，许多TRPM 成员还具有更广泛的细胞功能，如TRPM 5 特异性表达于味觉细胞提示其在味觉感受中的作用，TRPM 6 在肾和小肠上皮中大量表达，其突变与家族性恶性肿瘤的发生有关，TRPM 8 编码冷和薄荷醇刺激激活的钙离子通道, 很可能参与冷觉感受。
 
Alomone Labs提供的TRPM抗体
 

品名	货号	品名	货号	品名	货号
Anti-Human TRPM1	ACC-041	Anti-TRPM2	ACC-043	Anti-TRPM2-ATTO-594	ACC-043-AR
Anti-TRPM3(extracellular)	ACC-050	Anti-TRPM4	ACC-044	Anti-TRPM5	ACC-045
Anti-TRPM6(extracellular)	ACC-046	Anti-TRPM7	ACC-047	Anti-TRPM8(extracellular)	ACC-049

 
1.5 TRPML和TRPP通道
 
Alomone Labs提供的TRPML抗体
 

品名	货号	品名	货号	品名	货号
Anti-TRPML1	ACC-081	Anti-TRPML2	ACC-082	Anti-TRPML3	ACC-083
Anti-TRPML3-ATTO-594	ACC-083-AR

 

Alomone Labs提供的TRPP抗体
 

品名	货号	品名	货号	品名	货号
Anti-TRPP1 (PKD2)	ACC-052

 
 

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