的膜受体是一类,它们位于细胞的质膜的表面上的细胞受体的,从而允许其性质检测的化学物质不能穿过膜。
通常,膜受体是专门用于检测化学信号(例如肽激素,神经递质和某些营养因子)的完整膜蛋白。一些药物和毒素也可以结合这些类型的受体。
膜受体的代表性示意图。观察到位于膜外部的配体(1),配体-膜受体相互作用(2)和(3)随后的信号传递事件(来源:Wyatt Pyzynski通过Wikimedia Commons)
根据它们所偶联的细胞内级联的类型以及确定对相应细胞(称为靶细胞或靶细胞)的最终作用的细胞内级联的类型进行分类。
因此,已描述了三大类:与离子通道连接的基团,与酶连接的基团和与蛋白质G连接的基团。配体与受体的结合在受体中产生构象变化,从而触发细胞内信号传导级联反应。目标细胞。
偶联至膜受体的信号链使信号放大并在靶细胞中产生瞬时或永久性反应或改变成为可能。这些细胞内信号统称为“信号转导系统”。
特征
膜受体和其他类型的受体的功能通常是允许细胞相互通讯,从而使有机体的不同器官和系统以协调的方式工作,以维持体内稳态和响应神经系统发出的自愿和自动命令。
因此,作用在质膜上的化学信号可以触发细胞生化机制内各种功能的放大修饰,并触发多种特异性反应。
通过信号放大系统,单个刺激(配体)能够产生即时,间接和长期的瞬时变化,从而修饰靶细胞内某些基因的表达。
种类
根据其位置,细胞受体分为:膜受体(暴露在细胞膜中的那些)和细胞内受体(可以是细胞质的或核的)。
膜受体分为三种类型:
-链接到离子通道
-与酶有关
-与G蛋白相关
膜受体与离子通道结合
它们也称为配体门控离子通道,是由4至6个亚基组成的膜蛋白,其组装方式使它们离开中央通道或孔,离子通过该通道或孔从膜的一侧传递到另一侧。
乙酰胆碱受体的实例,与离子通道连接的受体。显示了它的三个构象状态(来源:Laozhengzz通过Wikimedia Commons)
这些通道穿过膜并具有胞外端,配体的结合位点位于胞外端,而另一个胞内端在某些通道中具有门控机制。某些通道具有细胞内配体位点。
酶联膜受体
这些受体也是跨膜蛋白。它们具有呈现配体结合位点的细胞外末端,并具有与其细胞内末端相关的酶,该酶通过配体与受体的结合而被激活。
与G蛋白偶联或连接的膜受体
G蛋白偶联受体具有间接调控靶细胞胞内功能的机制,该机制涉及称为GTP结合或结合蛋白或G蛋白的换能器分子。
所有这些与G蛋白连接的受体均由跨膜七次的膜蛋白组成,被称为代谢型受体。已经鉴定了数百种与不同G蛋白连接的受体。
它们如何工作?
在与离子通道结合的受体中,配体与受体的结合在受体的结构中产生构象变化,该构象变化可以修饰门,使通道壁更近或更远移动。这样,它们改变了离子从膜的一侧到另一侧的通道。
与离子通道结合的受体在大多数情况下对一种类型的离子具有特异性,这就是为什么已描述了K +,Cl-,Na +,Ca ++通道等的原因。还有一些通道允许两种或多种类型的离子通过。
大多数酶联受体与蛋白激酶相关,尤其是酪氨酸酶。当配体在其细胞外结合位点与受体结合时,这些激酶被激活。激酶使靶细胞中的特定蛋白质磷酸化,从而改变细胞的功能。
与酪氨酸激酶连接的膜受体的例子(来源:Laozhengzz,来自Wikimedia Commons)
G蛋白连接的受体激活生化反应的级联,最终修饰靶细胞中各种蛋白质的功能。
G蛋白有两种类型,即异源三聚体G蛋白和单体G蛋白。两者均无活性地与GDP结合,但是通过将配体与受体结合,GDP被GTP取代,G蛋白被激活。
在异源三聚体G蛋白中,与GTP结合的α亚基与ßγ复合物解离,从而使G蛋白活化。与GTP结合的α亚基和自由的ßγ均可介导反应。
G蛋白偶联受体的示意图(来源:英语维基百科,通过Wikimedia Commons的Bensaccount)
单体G蛋白或小G蛋白也称为Ras蛋白,因为它们是首次在大鼠中产生肉瘤的病毒中被描述。
激活后,它们刺激主要与囊泡运输和细胞骨架功能(修饰,重塑,运输等)有关的机制。
例子
与钠通道相连的乙酰胆碱受体在与乙酰胆碱结合并引起靶细胞去极化时打开,是与离子通道相连的膜受体的一个很好的例子。另外,存在三种类型的谷氨酸受体,即离子型受体。
谷氨酸是神经系统中最重要的兴奋性神经递质之一。它的三种离子型受体是:NMDA(N-甲基-D-天冬氨酸)受体,AMPA(α-氨基-3-羟基-5-甲基-5-甲基-4-异恶唑-丙酸酯)和海藻酸酯(酸)凯尼奇)。
它们的名称来自激活它们的激动剂,这三种类型的通道是非选择性兴奋性通道的示例,因为它们允许钠和钾以及某些情况下的少量钙通过。
酶联受体的例子是胰岛素受体,TrK受体家族或神经营养蛋白受体以及某些生长因子的受体。
最重要的G蛋白偶联受体包括毒蕈碱型乙酰胆碱受体,β-肾上腺素能受体,嗅觉系统受体,代谢型谷氨酸受体,许多肽激素的受体和视紫红质的视网膜系统受体。
参考文献
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