Receptorji

Receptorji so proteini na celični membrani ali redkeje v citoplazmi ali celičnem jedru na katero se specifično vežejo telesu lastne snovi (hormoni, živčni prenašalci) ali substance, vnešene v telo (na primer: strupi, zdravila) ter posledično sprožijo nek signalni mehaniznem.

Signalni mehanizmi lahko intergirajo specifično biološko funkcijo, kot je prenos živčnega signala; odgovarjajo na hormone in rastne faktorje; zaznavajo signale za svetlobo, vonj, okus; in kontrolirajo celični cikel. Pogosto je končen rezultat prenesenega signala fosforilacija nekaj specifični tarčnih proteinov, ki spremenijo svojo aktivnost in s tem aktivnost cele celice.

Ko je signal nenehno prisoten, se receptorski sistem lahko adaptira/desenzitivira na signal; ko le-ta pade pod določeno mejo, receptorski sistemi postanejo nazaj aktivni. Pomislite, kaj se zgodi vašemu vidnemu sistemu, ko iz močne svetlobe stopite v temno sobe, ali obratno, iz teme na svetlobo.

Molekularne detajle različnih signalnih poti delimo glede na tip receptorjev. Sprožilec vsakega sistema je drugačen, a vendar imajo vsi iste splošne značilnosti: signal interagira z receptorjem; aktiviran receptor interagira z celično mašinerijo, ki proizvede sekundarni signal, ali spremembo v aktivnosti celičnih proteinov; in nato se signal prekine. Za ilustracijo splošnih značilnosti signalih sistemov, si bomo na hitro pogledali šest osnovnih tipov receptorjev.

1. Z G-proteinom sklopljeni receptorji, ki indirektno aktivirajo (skozi GTP vezavne proteine, ali G proteine) encime, ki generirajo intracelularni sekundarni obveščevalec, najpogosteje cAMP. Ciklični AMP stimulira cAMP odvisno protein kinazo, da ta fosforilira ključne tarčne encime in spremeni aktivnost. Ti tipi receptorjev so najlažje ilustrirani z β-adrenergničim receptorskim sistemom, ki zaznava epinefrin (adrenalin).

[1]

2. Receptor tirozin kinaza, receptorji, ki so v plazemski membrani in so hkrati encimi. Aktivirani so z ekstracelularnim ligandom, ki sproži fosforilacijo cele kaskade citosolnih ali membranskih proteinov. Dobra primera sta inzulinski receptor (INS-R) in receptor za epidermalni rastni faktor (EGF-R).

[2]

3. Receptor gvanilil ciklaza, ki je membranski receptor z encimatsko citosolno domeno. Intracelularni sekundarni obveščevalec teh receptorjev, ciklični gvanozin monofosfat (cGMP), aktivira citosolno protein kinazo (PKG), ki fosforilira citosolne proteine in s tem spremeni njihove aktivnosti.

4. Ionski kanali so v plazmalemi in se odpirajo in zapirajo kot odziv na vezavo kemičnih ligandov, ali sprememb v transmembranskem potencialu. Ključni so pri signaliziranju v nevronih. To so najenostavnejši prenašalci signala. Acetilholin receptorski ionski kanal je primer tega mehanizma.

[3]

5. Adhezijski receptorji, so receptorji, ki interagirajo z makromolekulskimi komponentami v ekstracelularnem matriksu (kot je kolagen) in posredujejo ukaze citoskeletnemu sistemu o migraciji celice, ali adheziji na matriks. Integrini, ki predstavljajo glavni tip in igrajo pomembno vlogo pri imunskem odzvanju, strjevanju krvi, angiogenezi in v tumorski metasazi.

6. Jedrni receptorji (steroidni receptorji), ki vežejo specifične ligande (kot je hormon estrogen) in spremenijo hitrost transkripcije in translacije specifičnih. Steroidni hormoni delujejo po mehanizmih, ki so z roko v roki povezani z regulacijo ekspresije genov.

[4]

Viri

David L. Nelson, Michale M. Cox Lehninger; Principles of biochemistry 5. izdaja, W. H. Freeman and company, 2008.