Revisiting the role of ectonucleotidases in synaptic transmission. Thermal sensitivities of ATP-producing metabolic pathways

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The release of ATP as an intermediate at the neuromuscular junction, and acetylcholine, the chief neurotransmitter, may take place by mechanisms responsible for quantal and non-quantal secretion from the motor neurons of the central and peripheral nervous system. The dephosphorylation pathway of ATP that is completed by the hydrolysis of AMP to adenosine in the synaptic cleft is a cascade of reactions catalyzed by ectonucleotidases. These enzymes are of enormous interest, the research in this field is necessary to clarify their role in a complex signaling cascade, since it is known that they have dual functions: ectonucleotidases limit the action of ATP as a neurotransmitter and participate in the formation of other neuromodulators (ADP, AMP and adenosine). In addition, ATP and its metabolites can cause completely different physiological effects. The activity of ectonucleatidases in different types of skeletal muscles was determined, it varies within 5-7 IU. A decrease in temperature to 22°C leads to a multiple decrease in the enzymatic regeneration of ATP in skeletal muscle tissues. It is assumed that enzymatic limitation of ATP and the production of its metabolites ensures stabilization of effective cholinergic neuromuscular transmission in norm and pathology.

About the authors

A. E Khairullin

Kazan State Medical University;Kazan Federal University

Email: khajrulli@yandex.ru
Kazan, Russia

D. V Efimova

Kazan State Medical University

Email: khajrulli@yandex.ru
Kazan, Russia

D. V Ivanova

Kazan State Medical University

Email: khajrulli@yandex.ru
Kazan, Russia

S. N Grishin

Kazan State Medical University

Email: khajrulli@yandex.ru
Kazan, Russia

A. U Ziganshin

Kazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: khajrulli@yandex.ru
Kazan, Russia

References

  1. A. U. Ziganshin, A. E. Khairullin, C. H. V. Hoyle, and S. N. Grishin, Int. J. Mol. Sci., 21, 1 (2020).
  2. R. A. Giniatullin and E. M. Sokolova, Br. J. Pharmacol., 124 (4), 839 (1998).
  3. S. R. Nelson, A. Li, S. Beck-Previs, et al., Biophys. J., 119, 1050 (2020).
  4. A. S. Golovkin, M. K. Serebryakova, E. V. Zhiduleva, et al., Translat. Medicine, 4, 46 (2017).
  5. K. Losenkova, M. Paul, H. Irjala, et al., Methods Mol. Biol., 2041, 107 (2020).
  6. N. Zimmermann, P. R. Nacke, J. Neumann, et al., J. Cardiovasc. Pharmacol., 35 (6), 881 (2000).
  7. M. Minor, K. P. Alcedo, R. A. Battaglia, and N. T. Snider, Am. J. Physiol. Cell Physiol., 317 (6) 1079 (2019).
  8. G. Burnstock, Drug Dev. Res., 28, 195 (1993).
  9. C. Held and G. Sadowski, Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng., 7, 395 (2016).
  10. D. J. Taylor, N. P. O. Green, and G. W. Stout, Biological Science (Cambridge University Press, 1997).
  11. R. S. James, J.Comp. Physiol. B, 183 (6), 723 (2013).
  12. K. W. Ranatunga, Exp. Physiol., 83 (3), 371 (1998).
  13. A. E. Khairullin, A. U. Ziganshin, and S. N. Grishin, Biochemistry (Moscow) Suppl. Ser. A: Membrane and Cell Biology, 11 (1), 1 (2017).
  14. J. A. Rall and R. C. Woledge, Am. J. Physiol., 259 (2), 197 (1990).
  15. G. P. Kenny, F. D. Reardon, W. Zaleski, et al., J. Appl. Physiol., 94 (6), 2350 (2003).
  16. P. Yaicharoen, K. Wallman, A. Morton, and D. Bishop, J. Sci. Med. Sport, 15 (5), 451 (2012).
  17. S. Racinais and J. Oksa, Scand J. Med. Sci. Sports, 20 (3), 1 (2010).
  18. A. Ziganshin, R. Kamaliev, A. Gabdrakhmanov, et al., Int. J. Pharmacol., 14 (8), 1198 (2018).
  19. A. E. Khairullin, A. Y. Teplov, S. N. Grishin, et al., Biophysics, 64 (5), 812 (2019).
  20. A. U. Ziganshin, A. E. Khairullin, B. A. Ziganshin, et al., Muscle and Nerve, 55, 417 (2017).
  21. A. U. Ziganshin, A. E. Khairullin, A. Y. Teplov, et al., Muscle and Nerve, 59 (4), 509 (2019).
  22. A. E. Khairullin, A. U. Ziganshin, and S. N. Grishin, Biophysics, 65 (5), 858 (2020).
  23. W. M. Fu and M. M. Poo, Neuron, 6 (5), 837 (1991).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».