近年來細胞內游離鈣在信號轉導中的作用日益受到重視。細胞鈣離子的平衡，不僅通過質膜上電壓和受體門控的通道入胞，還通過胞內鈣釋放通道介導的鈣釋放，形成了釋放—攝取—結合的完整過程，是 影響 或決定許多細胞反應的獨立的第二信使[1]。此外，細胞內游離鈣還與胞漿和胞外鈣有著及為複雜的時空動力學關係和多樣的作用方式[2]。作為鈣釋放通道之一的三磷酸肌醇受體（ iP3R）除了在興奮收縮耦聯中起關鍵作用外，還參與了神經釋放與突觸效能改善、細胞周期調控與細胞間通訊、激素分泌、基因表達等活動。鈣信號失常也會導致一系列病理過程。
1分子特徵與表達
在克隆小鼠 iP3R cDNA的過程中，人們已了解其大致結構[3]。該受體有一個跨膜的信點靠近 c末端，在胞漿部分有一長的氨基末端和短的 c末端。比較小鼠、大鼠和人類的 iP3R結構， iP3R胞漿部分大約有418～650個 n末端的胺基酸殘基是高度保守的，該區域缺失任何一個片斷都能取消 iP3結合活性，提示該區域是 iP3結合的關鍵序列。克隆的 cDNA所編碼的蛋白實際上同時具備了 iP3結合和鈣通道特性，因此又可稱之為 iP3門控的 ca2+通道。
iP3R的主要序列與細胞質膜上的鈣通道無同源性，但與心肌和骨骼肌肌漿網上的另一種胞內鈣釋放通道 ryanodine受體部分同源。 iP3R為同型四聚體，每個亞單位結合一個 iP3分子。大鼠 iP3R結構存在含有或缺失45核苷序列的兩種 cDNA克隆，提示有不同的剪接方式，每個亞基有2734個或2749個胺基酸，分子量260kD[4]。受體結構含3個 cAMP依賴的蛋白激酶作用的序列。因含 iP3結合、配基門控鈣通道和數個調控部位， iP3R是 目前 發現的最大受體之一。
地址3R在腦 purkinje細胞、海馬、腦幹呈高表達，亦表達於動脈平滑肌、子宮、膀胱和卵細胞。 iP3R分布於粗面內質網和外層核膜。在無脊椎動物中， iP3R分布很不同，主要集中於腦、感覺和肌肉系統，還有報道 iP3R存在於嗅覺神經元質膜、人 t淋巴細胞、內皮、平滑肌和角膜細胞的質膜上[5]。在大鼠的腎臟， iP3R的Ⅱ型分布也不相同，Ⅰ型分布很廣，幾乎沿整個腎單位分布，而Ⅱ型局限於集合管[6]。
2受體功能調控
在非洲蟾蜍屬 xenopus母細胞核外膜上，用膜片鉗技術 研究 了 iP3R單通道的特性，發現離子通透性呈現三種電導離狀態，通道開放的可能性隨時間而變[7]。在脂質雙層中研究了單通道水平 aTP對 iP3R的作用[8]，在 iP3存在時，加入 aTP可使 iP3R開放頻率增加4.8倍，通道開放平均時間增加2.5倍，而電導不變。高濃度的 aTP則通過競爭 iP3結合位點抑制 iP=3R。 aTP也增加主動脈微體組分和重構膜中 iP3依賴的鈣釋放。
蛋白激酶（ pKA）可磷酸化 iP3R[9]，磷酸化對配基結合無影響，但能阻止配基引起的鈣通道開放。鈣離子可能通過與不同的鈣結合蛋白相互作用而抑制 iP3與受體的結合。抗 iP3R-C末端的單克隆抗體可以阻斷 iP3R的鈣通道特性。
對重組脂質體中免疫親合純化 iP3R鈣離子釋放動力學研究表明[10]， iP3R介導的鈣釋放有正協同性， hill係數為1.8±0.1，鈣離子釋放的半數最大初速率出現在 iP3濃度為100nM時，而且一種類型的 iP3R就能產生順序性鈣釋放，有快慢兩種速率常數，提示 iP3R有兩種鈣離子釋放狀態。
肝素是 iP3R的競爭性抑制劑，但同時也抑制 iP3產生，所以作為工具藥價值受限。咖啡因可增強 iP3介導的鈣釋放，乙醇是& nbsp;iP3R很強的抑制劑。最近發現 nO可引發由胞內鈣釋放引起的容量性鈣內流， l-型鈣通道阻斷劑地爾硫不能阻斷這一效應[11]。 gi可直接調控 iP3R介導的鈣釋放[12]。
3受體異質性與亞型
iP3R含有2個不同的片斷稱為 sⅠ和 sⅡ。前者由 iP3結合位點的45個核苷酸組成， sⅡ位於兩個磷酸化部位之間調控位點內，由120個核苷酸組成，又進一步分成3個亞剪接片數 a、 b和 c。由此構成了 sⅡ+， sⅡ b-， sⅡ（ bC）-， sⅡ（ aBC）-。
來源於不同基因的新型 iP3R已有報道，故原先發現的 iP3R稱為腦型或Ⅰ型受體，而新發現的Ⅱ型 iP3R在 iP3結合和跨膜區與Ⅰ型同源性很高，對 iP3的親合力也比Ⅰ型高。最近報道了大鼠 iP3R家族中的第Ⅲ型（ iP3R-3）的完整序列[13]。一種組織可能含有來自不同基因或同一基因但剪接方式不同的幾種不同亞型受體。提示細胞內存在不同的鈣信號傳遞途徑，不同的 iP3R轉導途徑具有不同的調控機制。
大鼠心肌細胞 iP3R主要分布於心室肌細胞的閏盤處，相反 ryR主要分布於整個心肌的橫帶中，恰好在三聯體（Ⅰ帶）的位置。在縱向肌漿網、結合肌漿網、纖維肌膜、線粒體及其囊泡中幾乎未見 iP3結合[14、15]。放射配基測定顯示 iP3結合在富含閏盤的亞組份中，而 ryR結合主要在連接區 sR中最高，提示 iP3R在 ca2+通過閏盤及心肌細胞間的信號轉遞中起重要作用，儘管原位雜效顯示心肌細胞內 iP3R的 mRNA表達水平比 ryR低約50倍。
最近克隆了編碼健康人膀胱癌和白血病細胞系（ hL-60） iP3R-1的 cDNA[16]， northemblotting顯示約10Kb的 iP3-1mRNA表達，預測的胺基酸順序有2695個胺基酸，與小鼠 sⅠ-/SⅡ-剪接和 iP3P有99%的同源性。人 iP3R基因定位於人染色體3號3P25-26區，分子量低於小鼠的腦 iP3R分子量（250kD），而其 理論 計算 的分子量應為307kD。小鼠和大鼠 iP3R-1與大鼠 iP3R-2和 iP3-3分別有70%和62%的同源性。
4 地址3R病理生理意義
在缺血再灌注時，心肌收縮功能障礙與心肌 sR攝取胞漿鈣泵活性障礙，同時鈣釋放通道釋放的鈣離子增加[17]，與臨床上心肌再灌注後心肌冬眠有關。在心室肌中絕大多數浦肯野氏細胞中表達的 iP3R活性明顯高於心房和心室肌細胞，心臟傳導系統的原位雜交顯示 iP3R的 mRNA表達水平增加，浦肯野氏細胞中存在 iP3敏感的鈣庫和肌漿網。鈣結合蛋白、α1腎上腺素能受體興奮、內皮素 iP3敏感的鈣庫釋放引起，揭示了神經體液因素調製心肌變時性及心律失常發生中的可能分子機制[18]。自發性高血壓大鼠肌漿網鈣釋放明顯高於 wKY的肌漿網，在分離的肌漿網中也有類似現象，但在心肌肥厚中的作用尚不清楚[19]。
心衰時 iP3R在介導心肌細胞調凋亡的過程中起重要作用[20]。在人心衰終末期時， iP3R和 ryR呈不同的改變[21]。左心室 ryRmRNA減少31%而 iP3RmRNA卻增加125%。原位雜交顯示 iP3R的結合位點較 ryR相對增加40%， ryR的下調可能導致心肌收縮力受損，而 iP3R上調可能是一種增加鈣離子的代償反應，最終使心肌舒張功能受限，並參與心肌肥厚和重構。
已發現 iP3R在 t細胞激活的信號轉導過程中起關 鍵作用[22]。人血小板存在單一的 iP3R，免疫印跡發現血小板含有260kD的多肽，與腦 iP3R有交叉免疫反應，免疫螢光顯示 iP3R主要位於血小板質膜外周[23]。
5時空性的鈣信號傳遞
由 iP3R和 ryR介導的時空性鈣信號傳遞在很多方面都與質膜上的電興奮很相似，胞漿鈣變化類似於膜除極，而胞內鈣釋放類似於動作電位。再生性的鈣釋放由 iP3誘導的局部鈣釋放所介導，其產生取決於 ca2+與 iP3引起的鈣釋放或 ca2+和 iP3作用輔因子操縱 iP3R/Ca2+通道激活或失活之間的平衡。鈣釋放以再生的方式向周圍擴散分布，並將信號傳遞至核內和線粒體，可能是一種頻率編碼而非幅度調製的電興奮信號。
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1分子特徵與表達
在克隆小鼠 iP3R cDNA的過程中，人們已了解其大致結構[3]。該受體有一個跨膜的信點靠近 c末端，在胞漿部分有一長的氨基末端和短的 c末端。比較小鼠、大鼠和人類的 iP3R結構， iP3R胞漿部分大約有418～650個 n末端的胺基酸殘基是高度保守的，該區域缺失任何一個片斷都能取消 iP3結合活性，提示該區域是 iP3結合的關鍵序列。克隆的 cDNA所編碼的蛋白實際上同時具備了 iP3結合和鈣通道特性，因此又可稱之為 iP3門控的 ca2+通道。
iP3R的主要序列與細胞質膜上的鈣通道無同源性，但與心肌和骨骼肌肌漿網上的另一種胞內鈣釋放通道 ryanodine受體部分同源。 iP3R為同型四聚體，每個亞單位結合一個 iP3分子。大鼠 iP3R結構存在含有或缺失45核苷序列的兩種 cDNA克隆，提示有不同的剪接方式，每個亞基有2734個或2749個胺基酸，分子量260kD[4]。受體結構含3個 cAMP依賴的蛋白激酶作用的序列。因含 iP3結合、配基門控鈣通道和數個調控部位， iP3R是 目前 發現的最大受體之一。
地址3R在腦 purkinje細胞、海馬、腦幹呈高表達，亦表達於動脈平滑肌、子宮、膀胱和卵細胞。 iP3R分布於粗面內質網和外層核膜。在無脊椎動物中， iP3R分布很不同，主要集中於腦、感覺和肌肉系統，還有報道 iP3R存在於嗅覺神經元質膜、人 t淋巴細胞、內皮、平滑肌和角膜細胞的質膜上[5]。在大鼠的腎臟， iP3R的Ⅱ型分布也不相同，Ⅰ型分布很廣，幾乎沿整個腎單位分布，而Ⅱ型局限於集合管[6]。
2受體功能調控
在非洲蟾蜍屬 xenopus母細胞核外膜上，用膜片鉗技術 研究 了 iP3R單通道的特性，發現離子通透性呈現三種電導離狀態，通道開放的可能性隨時間而變[7]。在脂質雙層中研究了單通道水平 aTP對 iP3R的作用[8]，在 iP3存在時，加入 aTP可使 iP3R開放頻率增加4.8倍，通道開放平均時間增加2.5倍，而電導不變。高濃度的 aTP則通過競爭 iP3結合位點抑制 iP=3R。 aTP也增加主動脈微體組分和重構膜中 iP3依賴的鈣釋放。
蛋白激酶（ pKA）可磷酸化 iP3R[9]，磷酸化對配基結合無影響，但能阻止配基引起的鈣通道開放。鈣離子可能通過與不同的鈣結合蛋白相互作用而抑制 iP3與受體的結合。抗 iP3R-C末端的單克隆抗體可以阻斷 iP3R的鈣通道特性。
對重組脂質體中免疫親合純化 iP3R鈣離子釋放動力學研究表明[10]， iP3R介導的鈣釋放有正協同性， hill係數為1.8±0.1，鈣離子釋放的半數最大初速率出現在 iP3濃度為100nM時，而且一種類型的 iP3R就能產生順序性鈣釋放，有快慢兩種速率常數，提示 iP3R有兩種鈣離子釋放狀態。
肝素是 iP3R的競爭性抑制劑，但同時也抑制 iP3產生，所以作為工具藥價值受限。咖啡因可增強 iP3介導的鈣釋放，乙醇是& nbsp;iP3R很強的抑制劑。最近發現 nO可引發由胞內鈣釋放引起的容量性鈣內流， l-型鈣通道阻斷劑地爾硫不能阻斷這一效應[11]。 gi可直接調控 iP3R介導的鈣釋放[12]。
3受體異質性與亞型
iP3R含有2個不同的片斷稱為 sⅠ和 sⅡ。前者由 iP3結合位點的45個核苷酸組成， sⅡ位於兩個磷酸化部位之間調控位點內，由120個核苷酸組成，又進一步分成3個亞剪接片數 a、 b和 c。由此構成了 sⅡ+， sⅡ b-， sⅡ（ bC）-， sⅡ（ aBC）-。
來源於不同基因的新型 iP3R已有報道，故原先發現的 iP3R稱為腦型或Ⅰ型受體，而新發現的Ⅱ型 iP3R在 iP3結合和跨膜區與Ⅰ型同源性很高，對 iP3的親合力也比Ⅰ型高。最近報道了大鼠 iP3R家族中的第Ⅲ型（ iP3R-3）的完整序列[13]。一種組織可能含有來自不同基因或同一基因但剪接方式不同的幾種不同亞型受體。提示細胞內存在不同的鈣信號傳遞途徑，不同的 iP3R轉導途徑具有不同的調控機制。
大鼠心肌細胞 iP3R主要分布於心室肌細胞的閏盤處，相反 ryR主要分布於整個心肌的橫帶中，恰好在三聯體（Ⅰ帶）的位置。在縱向肌漿網、結合肌漿網、纖維肌膜、線粒體及其囊泡中幾乎未見 iP3結合[14、15]。放射配基測定顯示 iP3結合在富含閏盤的亞組份中，而 ryR結合主要在連接區 sR中最高，提示 iP3R在 ca2+通過閏盤及心肌細胞間的信號轉遞中起重要作用，儘管原位雜效顯示心肌細胞內 iP3R的 mRNA表達水平比 ryR低約50倍。
最近克隆了編碼健康人膀胱癌和白血病細胞系（ hL-60） iP3R-1的 cDNA[16]， northemblotting顯示約10Kb的 iP3-1mRNA表達，預測的胺基酸順序有2695個胺基酸，與小鼠 sⅠ-/SⅡ-剪接和 iP3P有99%的同源性。人 iP3R基因定位於人染色體3號3P25-26區，分子量低於小鼠的腦 iP3R分子量（250kD），而其 理論 計算 的分子量應為307kD。小鼠和大鼠 iP3R-1與大鼠 iP3R-2和 iP3-3分別有70%和62%的同源性。
4 地址3R病理生理意義
在缺血再灌注時，心肌收縮功能障礙與心肌 sR攝取胞漿鈣泵活性障礙，同時鈣釋放通道釋放的鈣離子增加[17]，與臨床上心肌再灌注後心肌冬眠有關。在心室肌中絕大多數浦肯野氏細胞中表達的 iP3R活性明顯高於心房和心室肌細胞，心臟傳導系統的原位雜交顯示 iP3R的 mRNA表達水平增加，浦肯野氏細胞中存在 iP3敏感的鈣庫和肌漿網。鈣結合蛋白、α1腎上腺素能受體興奮、內皮素 iP3敏感的鈣庫釋放引起，揭示了神經體液因素調製心肌變時性及心律失常發生中的可能分子機制[18]。自發性高血壓大鼠肌漿網鈣釋放明顯高於 wKY的肌漿網，在分離的肌漿網中也有類似現象，但在心肌肥厚中的作用尚不清楚[19]。
心衰時 iP3R在介導心肌細胞調凋亡的過程中起重要作用[20]。在人心衰終末期時， iP3R和 ryR呈不同的改變[21]。左心室 ryRmRNA減少31%而 iP3RmRNA卻增加125%。原位雜交顯示 iP3R的結合位點較 ryR相對增加40%， ryR的下調可能導致心肌收縮力受損，而 iP3R上調可能是一種增加鈣離子的代償反應，最終使心肌舒張功能受限，並參與心肌肥厚和重構。
已發現 iP3R在 t細胞激活的信號轉導過程中起關 鍵作用[22]。人血小板存在單一的 iP3R，免疫印跡發現血小板含有260kD的多肽，與腦 iP3R有交叉免疫反應，免疫螢光顯示 iP3R主要位於血小板質膜外周[23]。
5時空性的鈣信號傳遞
由 iP3R和 ryR介導的時空性鈣信號傳遞在很多方面都與質膜上的電興奮很相似，胞漿鈣變化類似於膜除極，而胞內鈣釋放類似於動作電位。再生性的鈣釋放由 iP3誘導的局部鈣釋放所介導，其產生取決於 ca2+與 iP3引起的鈣釋放或 ca2+和 iP3作用輔因子操縱 iP3R/Ca2+通道激活或失活之間的平衡。鈣釋放以再生的方式向周圍擴散分布，並將信號傳遞至核內和線粒體，可能是一種頻率編碼而非幅度調製的電興奮信號。
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