Un receptor celular este o moleculă (de obicei o proteină sau o glicoproteină) pe suprafața celulei. organele celulare sau dizolvate în citoplasmă. Reacționează schimba în mod specific configurația lor spațială pentru conectarea la acesta a unei anumite molecule chimice care transmite semnalul extern către autoritatea de reglementare și, la rândul său, transmite semnalul în celulă sau celulă organelle, adesea prin intermediul așa-numitelor mesagerilor secundari sau curenți transmembranar de ioni.
O substanță care se leagă în mod specific la un receptor este numită ligandul acestui receptor. În interiorul corpului, acesta este, de obicei, un hormon sau un neurotransmițător sau substituenții artificiali utilizați ca medicamente și otrăvuri (agoniști). Unii liganzi, dimpotrivă, blochează receptorii (antagoniști). Când vine vorba de organele senzoriale, liganzii sunt substanțe care afectează receptorii simțului mirosului sau gustului. În plus, moleculele receptorilor vizați reacționează la lumină, iar în organele de auz și atingere, receptorii sunt sensibili la influențele mecanice (presiune sau întindere) cauzate de vibrațiile aerului și de alți iritanți. Există, de asemenea, proteine receptoare sensibile la căldură și proteine receptor care răspund la schimbări în potențialul membranei.
Diagrama receptorului transmembranar: E - spațiul extracelular; P - membrană celulară;
I - spațiul intracelular
Receptorii celulari pot fi împărțiți în două clase principale - receptori membranari și receptori intracelulari.
Foarte des, proteinele au zone hidrofobe care interacționează cu lipide și zone hidrofilice care se află pe suprafața membranei celulare. în contact cu conținutul de apă al celulei. Majoritatea receptorilor cu membrană sunt doar proteine transmembranare.
Mulți dintre receptorii proteinei membranare sunt legați de lanțurile de carbohidrați, adică sunt glicoproteine. Pe suprafețele lor libere sunt lanțurile de oligozaharide (grupe glicozil), asemănătoare cu antenele. Astfel de lanțuri compuse din mai multe unități de monozaharide au o varietate de forme, care se explică printr-o varietate de legături între unitățile monozaharidă și existența izomeri a- și p-.
Funcția "antene" este recunoașterea semnalelor externe. Detectarea zonelor a două celule adiacente poate asigura adeziunea celulară prin legarea reciprocă. Datorită acestui fapt, celulele sunt orientate și creează țesuturi în procesul de diferențiere. Zonele de detecție sunt prezente și în unele molecule care sunt în soluție, astfel încât acestea sunt absorbite selectiv de celule care au regiuni de recunoaștere complementară (de exemplu, LDL mediată de receptorul LDL).
Receptorii receptori ionotropici sunt canale de membrană. deschide sau închide atunci când este legat la un ligand. Curenții de ioni care rezultă determină modificări în diferența de potențial transmembranar și, ca rezultat, excitabilitatea celulei și, de asemenea, modifică concentrațiile intracelulare de ioni, ceea ce poate duce la activarea sistemelor de mediatori intracelulari. Unul dintre receptorii ionotropici cel mai bine studiat este n-holinoretseptor.
Structura proteinei G, constând din trei tipuri de unități (heterotrimer) - αt / αi (albastru), β (roșu) și γ (verde)
Receptorii metabotropici sunt asociați cu sisteme de mediatori intracelulari. Modificările în conformația lor atunci când sunt legate la un ligand conduc la o cascadă de reacții biochimice și, în cele din urmă, la o schimbare a stării funcționale a celulei. Principalele tipuri de receptori cu membrană sunt:
1. Receptori asociați cu proteine G heterotrimerice (de exemplu receptorul vasopresinei).
2. Receptori cu activitate internă a tirozin kinazei (de exemplu receptorul de insulină sau receptorul factorului de creștere epidermal).
Receptorii legate de proteinele G sunt proteine transmembranare cu 7 domenii transmembranare, un extracelular N-end și C-end intracelular. Legarea site-ul ligandului este pe buclele extracelulare, un domeniu de legare la proteina-G - lângă capătul C-terminal în citoplasmă.
Activarea receptorului conduce la faptul că subunitatea lui a disociază de complexul βg-subunitate și este astfel activată. După aceasta, se activează sau inversează inactivarea enzimei. care produc intermediari secundari.
Receptorii cu activitate de tirozin kinază fosforilează proteinele intracelulare ulterioare, adesea și proteine kinazele, și astfel transmit semnalul din interiorul celulei. În structură sunt proteine transmembranare cu un singur domeniu de membrană. De regulă, homodimerii, ale căror subunități sunt legate prin punți disulfidice.
Receptorii intracelulari sunt - ca regulă, factori de transcripție (de exemplu, receptor de glucocorticoid), sau proteine care interacționează cu factorii de transcripție. Majoritatea receptorilor intracelulari se leagă la liganzii în citoplasmă, trec într-o stare activă, sunt transportate împreună cu ligandul în nucleul celulei, unde ADN-ul si se leaga induc sau reprimă exprimarea unei gene sau a unui grup de gene. Oxidul nitric (NO) are un mecanism special de acțiune. Pătrunzând prin membrană, acest hormon se leagă de guanilat ciclaza solubilă (citosolică), care este atât un receptor al oxidului nitric, cât și o enzimă care sintetizează un mediator secundar - cGMP.
Principalele sisteme de transmitere intracelulară a semnalului hormonal
Partea centrală a sistemului de adenilat ciclază este enzima adenilat ciclază. care catalizează conversia ATP în cAMP. Această enzimă poate fi stimulată de proteina Gs (din stimularea în limba engleză) sau suprimată de proteina Gi (de la inhibarea englezei). cAMP se leagă apoi la proteina kinaza dependentă de cAMP, numită și proteina kinaza A. PKA. Aceasta duce la activarea și fosforilarea ulterioară a proteinelor efectoare, care exercită un anumit rol fiziologic în celulă.
-proteins Gq activa enzima C. fosfolipaza care clivează PIP2 (fosfoinozitol membranei) în două molecule: inozitol-3-fosfat (IP3) și diacilglicerol. Fiecare dintre aceste molecule este un intermediar secundar. IP3 se leagă în continuare la receptorii săi de pe membrana reticulului endoplasmatic. ceea ce duce la eliberarea de calciu în citoplasmă și la lansarea multor reacții celulare.
Molecula centrală a acestui sistem este guanilate ciclaza. care catalizează conversia GTP în cGMP. cGMP modulează activitatea unui număr de enzime și canale ionice. Există mai multe izoforme de guanilat ciclază. Unul dintre ele este activat de oxidul de azot NO, celălalt este conectat direct la receptorul factorului natriuretic atrial.
cGMP controlează schimbul de apă și transportul de ioni în rinichi și intestin, iar în mușchiul inimii servește ca un semnal pentru relaxare.
Ca regulă, receptorii sunt capabili să se lege nu numai la liganzii endogeni principali, ci și la alte molecule similare din punct de vedere structural. Acest fapt permite utilizarea substanțelor exogene care se leagă și le schimbă receptorii ca droguri sau otrăviri.
De exemplu, receptorii pentru endorfine - neuropeptidele, joacă un rol important în modularea durerii și starea emoțională, precum și să comunice la un grup de medicamente morfina. Receptorul poate avea, pe lângă porțiunea principală sau „site-ul“ legare cu specific pentru acest hormon receptor sau neurotransmitator, site-uri de reglementare alosterici suplimentare, care se leagă de alte substanțe chimice, modularea (schimbarea) răspunsul receptorului la semnalul hormonal primar - amplificând sau atenuând sale , sau înlocuirea semnalului principal. Un exemplu clasic al unui astfel de receptor cu câteva situsuri de legare pentru diferite substanțe este receptorul acidului gama-aminobutiric de subtip A (GABA). Ea are în plus față de situsul de legare pentru GABA în sine, ca un situs de legare pentru benzodiazepine ( „benzodiazepinici“) situs de legare pentru barbiturice ( „site-ul barbiturate“) situsul de legare al neurosteroids, cum ar fi allopregnenolona ( „Site steroid“).
Multe tipuri de receptori pot recunoaște același situs de legare a unui număr de substanțe chimice diferite, și în funcție de particularitatea substanța aderentă să fie mai mult de două configurații spațiale - nu numai „pe“ (hormonul pe receptor) sau „off“ (pe receptorul nu hormonului ), dar și în unele intermediare.
O substanță cu o probabilitate de 100% făcând apel la legarea la receptor în configurația de tranziție receptor „100% inclusive“ este numit un agonist al receptorului plin. O substanță cu o probabilitate de 100% făcând apel la legarea la receptor în configurația sa de tranziție „100% off“, denumit agonistul invers. O substanță care provoacă un receptor de tranziție într-una dintre configurațiile intermediare sau receptor determină o schimbare în stare nu este o probabilitate de 100% (adică o parte din receptori atunci când sunt legați la această substanță pornește sau oprește, iar o parte - nu) se numește un agonist parțial. În ceea ce privește astfel de substanțe, se utilizează și termenul agonist-antagonist. Substanța nu se schimbă starea la legarea și pasiv receptorului previne legarea receptorului hormonului sau neurotransmitatorului numit antagonist competitiv al receptorilor sau blocant (antagonism nu se bazează pe blocarea receptorilor de închidere și asupra legării ligandului său natural al receptorului).
De regulă, dacă o anumită substanță exogenă are receptori în interiorul corpului, atunci în organism există liganzi endogeni pentru un receptor dat. De exemplu, liganzi endogeni ai sitului benzodiazepin al receptorului GABA. cu care un tranchilizant sintetic leagă diazepamul. de asemenea, sunt proteine speciale - endozepine. Ligand endogen al receptorilor canabinoizi. cu care sunt legate alcaloizii de canabis, este substanța anandamidă. produsă de organism din acid gras arahidonic.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: