Клеточный рецептор
Клеточный рецептор — молекула (обычно белок или гликопротеин) на поверхности клетки, клеточных органелл или растворенная в цитоплазме. Специфично реагирует изменением своей пространственной конфигурации на присоединение к ней молекулы определённого химического вещества, передающего внешний регуляторный сигнал и, в свою очередь, передает этот сигнал внутрь клетки или клеточной органеллы, нередко при помощи так называемых вторичных посредников или трансмембранных ионных токов.
Вещество, специфически соединяющееся с рецептором, называется лигандом этого рецептора. Внутри организма это обычно гормон или нейромедиатор либо их искусственные заменители, применяемые в качестве лекарственных средств и ядов (агонисты). Некоторые лиганды, напротив, блокируют рецепторы (антагонисты). Когда речь идет об органах чувств, лигандами являются вещества, воздействующие на рецепторы обоняния или вкуса. Кроме того, молекулы зрительных рецепторов реагируют на свет, а в органах слуха и осязания рецепторы чувствительны к механическим воздействиям (давлению или растяжению), вызываемым колебаниями воздуха и иными раздражителями. Существуют также термочувствительные белки-рецепторы и белки-рецепторы, реагирующие на изменение мембранного потенциала.
Классы рецепторов
Клеточные рецепторы можно разделить на два основных класса — мембранные рецепторы и внутриклеточные рецепторы.
Мембранные рецепторы
Очень часто у белков есть гидрофобные участки, которые взаимодействуют с липидами, и гидрофильные участки, которые находятся на поверхности мембраны клетки, соприкасаясь с водным содержимым клетки. Большинство мембранных рецепторов — именно такие трансмембранные белки.
Многие из мембранных белков-рецепторов связаны с углеводными цепями, то есть представляют собой гликопротеиды. На их свободных поверхностях находятся олигосахаридные цепи (гликозильные группы), похожие на антенны. Такие цепочки, состоящие из нескольких моносахаридных остатков, имеют самые различные формы, что объясняется разнообразием связей между моносахаридными остатками и существованием α- и β-изомеров.
Функция «антенн» — это распознавание внешних сигналов. Распознающие участки двух соседних клеток могут обеспечивать сцепление клеток, связываясь друг с другом. Благодаря этому клетки ориентируются и создают ткани в процессе дифференцировки. Распознающие участки присутствуют и в некоторых молекулах, которые находятся в растворе, благодаря чему они избирательно поглощаются клетками, имеющими комплементарные распознающие участки (так, например, поглощаются ЛПНП с помощью рецепторов ЛПНП).
Два основных класса мембранных рецепторов — это метаботропные рецепторы и ионотропные рецепторы.
Ионотропные рецепторы представляют собой мембранные каналы, открываемые или закрываемые при связывании с лигандом. Возникающие при этом ионные токи вызывают изменения трансмембранной разности потенциалов и, вследствие этого, возбудимости клетки, а также меняют внутриклеточные концентрации ионов, что может вторично приводить к активации систем внутриклеточных посредников. Одним из наиболее полно изученных ионотропных рецепторов является н-холинорецептор.
Метаботропные рецепторы связаны с системами внутриклеточных посредников. Изменения их конформации при связывании с лигандом приводит к запуску каскада биохимических реакций, и, в конечном счете, изменению функционального состояния клетки. Основные типы мембранных рецепторов:
- Рецепторы, связанные с гетеротримерными G-белками (например, рецептор вазопрессина).
- Рецепторы, обладающие внутренней тирозинкиназной активностью (например, рецептор инсулина или рецептор эпидермального фактора роста).
Рецепторы, связанные с G-белками, представляют собой трансмембранные белки, имеющие 7 трансмембранных доменов, внеклеточный N-конец и внутриклеточный C-конец. Сайт связывания с лигандом находится на внеклеточных петлях, домен связывания с G-белком — вблизи C-конца в цитоплазме.
Активация рецептора приводит к тому, что его α- диссоциирует от βγ-субъединичного комплекса и таким образом активируется. После этого она либо активирует, либо наоборот инактивирует фермент, продуцирующий вторичные посредники.
Рецепторы с тирозинкиназной активностью фосфорилируют последующие внутриклеточные белки, часто тоже являющиеся протеинкиназами, и таким образом передают сигнал внутрь клетки. По структуре это — трансмембранные белки с одним мембранным доменом. Как правило, гомодимеры, субъединицы которых связаны дисульфидными мостиками.
Внутриклеточные рецепторы
Внутриклеточные рецепторы — как правило, факторы транскрипции (например, рецепторы глюкокортикоидов) или белки, взаимодействующие с факторами транскрипции. Большинство внутриклеточных рецепторов связываются с лигандами в цитоплазме, переходят в активное состояние, транспортируются вместе с лигандом в ядро клетки, там связываются с ДНК и либо индуцируют, либо подавляют экспрессию некоторого гена или группы генов.
Особым механизмом действия обладает оксид азота (NO). Проникая через мембрану, этот гормон связывается с растворимой (цитозольной) гуанилатциклазой, которая одновременно является и рецептором оксида азота, и ферментом, который синтезирует вторичный посредник — цГМФ.
Основные системы внутриклеточной передачи гормонального сигнала
Аденилатциклазная система
Центральной частью аденилатциклазной системы является фермент аденилатциклаза, который катализирует превращение АТФ в цАМФ. Этот фермент может либо стимулироваться Gs-белком (от английского stimulating), либо подавляться Gi-белком (от английского inhibiting). цАМФ после этого связывается с цАМФ-зависимой протеинкиназой, называемой так же протеинкиназа А, PKA. Это приводит к её активации и последующему фосфорилированию белков-эффекторов, выполняющих какую-то физиологическую роль в клетке.
Фосфолипазно-кальциевая система
Gq-белки активируют фермент , которая расщепляет PIP2 (мембранный ) на две молекулы: (IP3) и . Каждая из этих молекул является вторичным посредником. IP3 далее связывается со своими рецепторами на мембране эндоплазматического ретикулума, что приводит к освобождению кальция в цитоплазму и запуску многих клеточных реакций.
Гуанилатциклазная система
Центральной молекулой данной системы является , которая катализирует превращение ГТФ в цГМФ. цГМФ модулирует активность ряда ферментов и ионных каналов. Существует несколько изоформ гуанилатциклазы. Одна из них активируется оксидом азота NO, другая непосредственно связана с рецептором .
цГМФ контролирует обмен воды и ионный транспорт в почках и кишечнике, а в сердечной мышце служит сигналом релаксации.
Фармакология рецепторов
Как правило, рецепторы способны связываться не только с основными эндогенными лигандами, но и с другими структурно сходными молекулами. Этот факт позволяет использовать экзогенные вещества, связывающиеся с рецепторами и меняющие их состояние, в качестве лекарств или ядов.
Так, например, рецепторы к эндорфинам — нейропептидам, играющим важную роль в модуляции боли и эмоционального состояния, связываются так же с наркотиками группы морфина. Рецептор может иметь, кроме основного участка, или «сайта» связывания со специфичным для этого рецептора гормоном или медиатором, также дополнительные аллостерические регуляторные участки, с которыми связываются другие химические вещества, модулирующие (изменяющие) реакцию рецептора на основной гормональный сигнал — усиливающие или ослабляющие её, или заменяющие собой основной сигнал. Классическим примером такого рецептора с несколькими участками связывания для разных веществ является рецептор гамма-аминомасляной кислоты подтипа А (ГАМК). Он имеет кроме сайта связывания для самой ГАМК, также сайт связывания с бензодиазепинами («бензодиазепиновый сайт»), сайт связывания с барбитуратами («барбитуратный сайт»), сайт связывания с нейростероидами типа аллопрегненолона («стероидный сайт»).
Многие типы рецепторов могут распознавать одним и тем же участком связывания несколько разных химических веществ, и в зависимости от конкретного присоединившегося вещества находиться более чем в двух пространственных конфигурациях — не только «включено» (гормон на рецепторе) или «выключено» (на рецепторе нет гормона), а еще и в нескольких промежуточных.
Вещество, со 100 % вероятностью вызывающее при связывании с рецептором переход рецептора в конфигурацию «100 % включено», называется рецептора. Вещество, со 100 % вероятностью вызывающее при связывании с рецептором переход его в конфигурацию «100 % выключено», называется обратным агонистом рецептора. Вещество, вызывающее переход рецептора в одну из промежуточных конфигураций либо вызывающее изменение состояния рецептора не со 100 % вероятностью (то есть часть рецепторов при связывании с этим веществом включится или выключится, а часть — нет), называется частичным агонистом рецептора. По отношению к таким веществам используется также термин . Вещество, не меняющее состояния рецептора при связывании и лишь пассивно препятствующее связыванию с рецептором гормона или медиатора, называется конкурентным антагонистом, или рецептора (антагонизм основан не на выключении рецептора, а на блокаде связывания с рецептором его естественного лиганда).
Как правило, если какое-то экзогенное вещество имеет рецепторы внутри организма, то в организме есть и эндогенные лиганды для данного рецептора. Так, например, эндогенными лигандами бензодиазепинового сайта ГАМК-рецептора, с которым связывается синтетический транквилизатор диазепам, также являются особые белки — . Эндогенным лигандом каннабиноидных рецепторов, с которыми связываются алкалоиды конопли, является вещество анандамид, производимое организмом из арахидоновой жирной кислоты.
См. также
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Клеточный рецептор, Что такое Клеточный рецептор? Что означает Клеточный рецептор?
U etogo termina sushestvuyut i drugie znacheniya sm Receptor znacheniya Kletochnyj receptor molekula obychno belok ili glikoprotein na poverhnosti kletki kletochnyh organell ili rastvorennaya v citoplazme Specifichno reagiruet izmeneniem svoej prostranstvennoj konfiguracii na prisoedinenie k nej molekuly opredelyonnogo himicheskogo veshestva peredayushego vneshnij regulyatornyj signal i v svoyu ochered peredaet etot signal vnutr kletki ili kletochnoj organelly neredko pri pomoshi tak nazyvaemyh vtorichnyh posrednikov ili transmembrannyh ionnyh tokov Shema transmembrannogo receptora E vnekletochnoe prostranstvo P kletochnaya membrana I vnutrikletochnoe prostranstvo Veshestvo specificheski soedinyayusheesya s receptorom nazyvaetsya ligandom etogo receptora Vnutri organizma eto obychno gormon ili nejromediator libo ih iskusstvennye zameniteli primenyaemye v kachestve lekarstvennyh sredstv i yadov agonisty Nekotorye ligandy naprotiv blokiruyut receptory antagonisty Kogda rech idet ob organah chuvstv ligandami yavlyayutsya veshestva vozdejstvuyushie na receptory obonyaniya ili vkusa Krome togo molekuly zritelnyh receptorov reagiruyut na svet a v organah sluha i osyazaniya receptory chuvstvitelny k mehanicheskim vozdejstviyam davleniyu ili rastyazheniyu vyzyvaemym kolebaniyami vozduha i inymi razdrazhitelyami Sushestvuyut takzhe termochuvstvitelnye belki receptory i belki receptory reagiruyushie na izmenenie membrannogo potenciala Klassy receptorovKletochnye receptory mozhno razdelit na dva osnovnyh klassa membrannye receptory i vnutrikletochnye receptory Membrannye receptory Osnovnaya statya Transmembrannye receptory Ochen chasto u belkov est gidrofobnye uchastki kotorye vzaimodejstvuyut s lipidami i gidrofilnye uchastki kotorye nahodyatsya na poverhnosti membrany kletki soprikasayas s vodnym soderzhimym kletki Bolshinstvo membrannyh receptorov imenno takie transmembrannye belki Mnogie iz membrannyh belkov receptorov svyazany s uglevodnymi cepyami to est predstavlyayut soboj glikoproteidy Na ih svobodnyh poverhnostyah nahodyatsya oligosaharidnye cepi glikozilnye gruppy pohozhie na antenny Takie cepochki sostoyashie iz neskolkih monosaharidnyh ostatkov imeyut samye razlichnye formy chto obyasnyaetsya raznoobraziem svyazej mezhdu monosaharidnymi ostatkami i sushestvovaniem a i b izomerov Funkciya antenn eto raspoznavanie vneshnih signalov Raspoznayushie uchastki dvuh sosednih kletok mogut obespechivat sceplenie kletok svyazyvayas drug s drugom Blagodarya etomu kletki orientiruyutsya i sozdayut tkani v processe differencirovki Raspoznayushie uchastki prisutstvuyut i v nekotoryh molekulah kotorye nahodyatsya v rastvore blagodarya chemu oni izbiratelno pogloshayutsya kletkami imeyushimi komplementarnye raspoznayushie uchastki tak naprimer pogloshayutsya LPNP s pomoshyu receptorov LPNP Dva osnovnyh klassa membrannyh receptorov eto metabotropnye receptory i ionotropnye receptory Ionotropnye receptory predstavlyayut soboj membrannye kanaly otkryvaemye ili zakryvaemye pri svyazyvanii s ligandom Voznikayushie pri etom ionnye toki vyzyvayut izmeneniya transmembrannoj raznosti potencialov i vsledstvie etogo vozbudimosti kletki a takzhe menyayut vnutrikletochnye koncentracii ionov chto mozhet vtorichno privodit k aktivacii sistem vnutrikletochnyh posrednikov Odnim iz naibolee polno izuchennyh ionotropnyh receptorov yavlyaetsya n holinoreceptor Struktura G belka sostoyashego iz tryoh tipov edinic geterotrimernogo at ai golubye b krasnaya i g zelyonaya Metabotropnye receptory svyazany s sistemami vnutrikletochnyh posrednikov Izmeneniya ih konformacii pri svyazyvanii s ligandom privodit k zapusku kaskada biohimicheskih reakcij i v konechnom schete izmeneniyu funkcionalnogo sostoyaniya kletki Osnovnye tipy membrannyh receptorov Receptory svyazannye s geterotrimernymi G belkami naprimer receptor vazopressina Receptory obladayushie vnutrennej tirozinkinaznoj aktivnostyu naprimer receptor insulina ili receptor epidermalnogo faktora rosta Receptory svyazannye s G belkami predstavlyayut soboj transmembrannye belki imeyushie 7 transmembrannyh domenov vnekletochnyj N konec i vnutrikletochnyj C konec Sajt svyazyvaniya s ligandom nahoditsya na vnekletochnyh petlyah domen svyazyvaniya s G belkom vblizi C konca v citoplazme Aktivaciya receptora privodit k tomu chto ego a dissociiruet ot bg subedinichnogo kompleksa i takim obrazom aktiviruetsya Posle etogo ona libo aktiviruet libo naoborot inaktiviruet ferment produciruyushij vtorichnye posredniki Receptory s tirozinkinaznoj aktivnostyu fosforiliruyut posleduyushie vnutrikletochnye belki chasto tozhe yavlyayushiesya proteinkinazami i takim obrazom peredayut signal vnutr kletki Po strukture eto transmembrannye belki s odnim membrannym domenom Kak pravilo gomodimery subedinicy kotoryh svyazany disulfidnymi mostikami Vnutrikletochnye receptory Vnutrikletochnye receptory kak pravilo faktory transkripcii naprimer receptory glyukokortikoidov ili belki vzaimodejstvuyushie s faktorami transkripcii Bolshinstvo vnutrikletochnyh receptorov svyazyvayutsya s ligandami v citoplazme perehodyat v aktivnoe sostoyanie transportiruyutsya vmeste s ligandom v yadro kletki tam svyazyvayutsya s DNK i libo induciruyut libo podavlyayut ekspressiyu nekotorogo gena ili gruppy genov Osobym mehanizmom dejstviya obladaet oksid azota NO Pronikaya cherez membranu etot gormon svyazyvaetsya s rastvorimoj citozolnoj guanilatciklazoj kotoraya odnovremenno yavlyaetsya i receptorom oksida azota i fermentom kotoryj sinteziruet vtorichnyj posrednik cGMF Osnovnye sistemy vnutrikletochnoj peredachi gormonalnogo signalaAdenilatciklaznaya sistema Centralnoj chastyu adenilatciklaznoj sistemy yavlyaetsya ferment adenilatciklaza kotoryj kataliziruet prevrashenie ATF v cAMF Etot ferment mozhet libo stimulirovatsya Gs belkom ot anglijskogo stimulating libo podavlyatsya Gi belkom ot anglijskogo inhibiting cAMF posle etogo svyazyvaetsya s cAMF zavisimoj proteinkinazoj nazyvaemoj tak zhe proteinkinaza A PKA Eto privodit k eyo aktivacii i posleduyushemu fosforilirovaniyu belkov effektorov vypolnyayushih kakuyu to fiziologicheskuyu rol v kletke Fosfolipazno kalcievaya sistema Gq belki aktiviruyut ferment kotoraya rassheplyaet PIP2 membrannyj na dve molekuly IP3 i Kazhdaya iz etih molekul yavlyaetsya vtorichnym posrednikom IP3 dalee svyazyvaetsya so svoimi receptorami na membrane endoplazmaticheskogo retikuluma chto privodit k osvobozhdeniyu kalciya v citoplazmu i zapusku mnogih kletochnyh reakcij Guanilatciklaznaya sistema Centralnoj molekuloj dannoj sistemy yavlyaetsya kotoraya kataliziruet prevrashenie GTF v cGMF cGMF moduliruet aktivnost ryada fermentov i ionnyh kanalov Sushestvuet neskolko izoform guanilatciklazy Odna iz nih aktiviruetsya oksidom azota NO drugaya neposredstvenno svyazana s receptorom cGMF kontroliruet obmen vody i ionnyj transport v pochkah i kishechnike a v serdechnoj myshce sluzhit signalom relaksacii Farmakologiya receptorovKak pravilo receptory sposobny svyazyvatsya ne tolko s osnovnymi endogennymi ligandami no i s drugimi strukturno shodnymi molekulami Etot fakt pozvolyaet ispolzovat ekzogennye veshestva svyazyvayushiesya s receptorami i menyayushie ih sostoyanie v kachestve lekarstv ili yadov Tak naprimer receptory k endorfinam nejropeptidam igrayushim vazhnuyu rol v modulyacii boli i emocionalnogo sostoyaniya svyazyvayutsya tak zhe s narkotikami gruppy morfina Receptor mozhet imet krome osnovnogo uchastka ili sajta svyazyvaniya so specifichnym dlya etogo receptora gormonom ili mediatorom takzhe dopolnitelnye allostericheskie regulyatornye uchastki s kotorymi svyazyvayutsya drugie himicheskie veshestva moduliruyushie izmenyayushie reakciyu receptora na osnovnoj gormonalnyj signal usilivayushie ili oslablyayushie eyo ili zamenyayushie soboj osnovnoj signal Klassicheskim primerom takogo receptora s neskolkimi uchastkami svyazyvaniya dlya raznyh veshestv yavlyaetsya receptor gamma aminomaslyanoj kisloty podtipa A GAMK On imeet krome sajta svyazyvaniya dlya samoj GAMK takzhe sajt svyazyvaniya s benzodiazepinami benzodiazepinovyj sajt sajt svyazyvaniya s barbituratami barbituratnyj sajt sajt svyazyvaniya s nejrosteroidami tipa allopregnenolona steroidnyj sajt Mnogie tipy receptorov mogut raspoznavat odnim i tem zhe uchastkom svyazyvaniya neskolko raznyh himicheskih veshestv i v zavisimosti ot konkretnogo prisoedinivshegosya veshestva nahoditsya bolee chem v dvuh prostranstvennyh konfiguraciyah ne tolko vklyucheno gormon na receptore ili vyklyucheno na receptore net gormona a eshe i v neskolkih promezhutochnyh Veshestvo so 100 veroyatnostyu vyzyvayushee pri svyazyvanii s receptorom perehod receptora v konfiguraciyu 100 vklyucheno nazyvaetsya receptora Veshestvo so 100 veroyatnostyu vyzyvayushee pri svyazyvanii s receptorom perehod ego v konfiguraciyu 100 vyklyucheno nazyvaetsya obratnym agonistom receptora Veshestvo vyzyvayushee perehod receptora v odnu iz promezhutochnyh konfiguracij libo vyzyvayushee izmenenie sostoyaniya receptora ne so 100 veroyatnostyu to est chast receptorov pri svyazyvanii s etim veshestvom vklyuchitsya ili vyklyuchitsya a chast net nazyvaetsya chastichnym agonistom receptora Po otnosheniyu k takim veshestvam ispolzuetsya takzhe termin Veshestvo ne menyayushee sostoyaniya receptora pri svyazyvanii i lish passivno prepyatstvuyushee svyazyvaniyu s receptorom gormona ili mediatora nazyvaetsya konkurentnym antagonistom ili receptora antagonizm osnovan ne na vyklyuchenii receptora a na blokade svyazyvaniya s receptorom ego estestvennogo liganda Kak pravilo esli kakoe to ekzogennoe veshestvo imeet receptory vnutri organizma to v organizme est i endogennye ligandy dlya dannogo receptora Tak naprimer endogennymi ligandami benzodiazepinovogo sajta GAMK receptora s kotorym svyazyvaetsya sinteticheskij trankvilizator diazepam takzhe yavlyayutsya osobye belki Endogennym ligandom kannabinoidnyh receptorov s kotorymi svyazyvayutsya alkaloidy konopli yavlyaetsya veshestvo anandamid proizvodimoe organizmom iz arahidonovoj zhirnoj kisloty Sm takzheV Vikislovare est statya receptor Belki Transmembrannye receptoryV state ne hvataet ssylok na istochniki sm rekomendacii po poisku Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt udalena Vy mozhete otredaktirovat statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki v vide snosok 4 dekabrya 2019
