Рецептор (биохемија)

Рецептор је молекул протеина, уграђен у било мембрану или цитоплазму ћелије, за који се један или више специфичних врста сигналних молекула може везати. Молекул се везује за рецептор који се зове лиганд, и то може бити пептид (кратки протеин) или мали молекул, као што је неуротрансмитер, хормон, фармацеутски лек, или токсин. Сваки тип рецептора може везати само лиганде одређеног облика. Свака ћелија типично има многе рецепторе, из много различитих врста.

Везивање лиганда стабилизује одређену конформацију рецептора (тре-димензионални облик рецептор протеина, без промене у секвенци). То је често повезано са добитком или губитком протеинске активности, што обично доводи до неке врсте целуларног респонса. Неки лиганди (нпр. антагонисти) само блокирају рецепторе без изазивања одговора. Лиганд-индуковане промене у рецепторима резултују у ћелијским променама које представљају биолошку активност лиганда. Многе функције људског тела су регулисане јединственим одговорима рецептора на специфичне молекуле.

Преглед

Облик и акције рецептора се студирају користећи X-кристалографију, дуалну поларизациону интерферометрију, рачунарско моделовање, и структурно-функционалне студије, чиме се побољшава разумевање интеракције лекова са местима њиховог везивања за рецепторе. Односи структуре и активности описују корелацију између индукованих конформационих промена и активности биомолекула. Они се студирају користећи динамичке технике као што је циркуларни дихроизам и дуална поларизациона интерферометрија.

Трансмембрански рецептор: Е = екстрацелуларни простор; I = интрацелуларни простор; П = плазма мембране

У зависности од њихове функције и лиганда, неколико типова рецептора може бити идентификовано:

• Велики број рецепторских протеина су периферни мембрански протеини.
• Многи хормонски и неуротрансмитерски рецептори су трансмембрански протеини: трансмембрански рецептори су смештени у фосфолипидни двослој ћелијске мембране, што омогућава активацију путева за трансдукцију сигнала у респонсу на активацију везивањем молекула, или лиганда.
  • Метаботропни рецептори у спрези са Г протеинима утичу на ћелије индиректно преко ензима који контролишу јонске канале.
  • Јонотропни рецептори (такође познати као лиганд-контролисани јонски канали) садрже централну пору која се отвара у одговору на везивање лиганда.
• Још једна велика класа рецептора су интрацелуларни протеини, као што су стероидни и интракрински пептидни хормонски рецептори. Ови рецептори често имају способност уласка у ћелијски нуклеус где модулирају експресију гена у одговору на активацију лигандом.

Мембрански рецептори се могу изоловати из ћелијских мембрана комплексним екстракционим поступцима користећи раствараче, детерџенте, и/или афинитетну хроматографију.

Везивање и активација

Везивање лиганда је еквилибријумски процес. Лиганди се везују за рецепторе и дисоцирају од њих по принципу закона о дејству маса.

$\left[\mathrm {Ligand} \right]\cdot \left[\mathrm {Receptor} \right]\;\;{\overset {K_{d}}{\rightleftharpoons }}\;\;\left[{\mbox{Ligand-receptor complex}}\right]$

(заграде означавају концентрације)

Један показатељ комплементарности лиганда и рецептора је афинитет везивања, који је у инверзној релацији са константом дисоцијације K_d. Добро уклапање је коинцидентно са високим афинитетом и ниском К_д вредношћу. Крајњи биолошки одговор (нпр. каскада секундарних гласника или мишићна контракција), се постиже само након што је значајан број рецептора активиран. Афинитет везивања лиганда се може студирати користећи статистичку механику .

Рецептор-лиганд афинитет је попут ензим-супстрат афинитета. Док су оба типа интеракције специфична и реверзибилна, не долази до хемијске модификације лиганда везаног за рецептор, за разлику од супстрата након везивања за ензим.

Ако рецептор постоји у два стања (нпр. погледајте ову слику), онда везивање лиганд мора допринети диференцијацији тих стања. Детаљне дискусије два-стања везивања, за које се мисли да одсликавају активациони механизам су доступне у литератури.

Конститутивна активност

Рецептор који може да произведе свој биолошки одговор у одсуству везаног лиганда је конститутивно активан. Конститутивна активност рецептора може бити блокирана везивањем инверзног агониста. Мутације рецептора које резултују у повишеној конститутивној активности су узрок неких наследних болести, као што су превремен пубертет (услед мутација у лутеинизирајући хормон (ЛХ) рецепторима) и хипертироидизам (услед мутација на тироид-стимулишућим хормон рецепторима).

Види још

• Г протеин спрегнути рецептори

Спољашње везе

• ИУПХАР ГПЦР база података и компендијум јонких канала Архивирано на сајту Wayback Machine (23. март 2019)
• Рецептом људске пласма мембране
• Целл+сурфаце+рецепторс на US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)