Tipi di recettori
I recettori, intracellulari o di superficie cellulare, si legano a ligandi specifici, che attivano numerosi processi cellulari.
Obiettivi di Apprendimento
Confrontare interno recettori i recettori della superficie cellulare
Takeaway Chiave
Punti Chiave
- recettori Intracellulari sono situati nel citoplasma della cellula e sono attivati da idrofobo molecole leganti che possono passare attraverso la membrana plasmatica.,
- I recettori della superficie cellulare si legano a una molecola di ligando esterno e convertono un segnale extracellulare in un segnale intracellulare.
- Tre categorie generali di recettori di superficie cellulare includono: canale ionico, proteina G e recettori proteici legati all’enzima.
- I recettori collegati al canale ionico legano un ligando e aprono un canale attraverso la membrana che consente il passaggio di ioni specifici.
- I recettori legati alla proteina G legano un ligando e attivano una proteina di membrana chiamata proteina G, che interagisce quindi con un canale ionico o un enzima nella membrana.,
- I recettori legati all’enzima sono recettori di superficie cellulare con domini intracellulari associati a un enzima.
Termini Chiave
- proteina integrale: una molecola di proteina (o assemblaggio delle proteine), che è permanentemente collegato alla membrana biologica
- trascrizione: la sintesi di RNA, sotto la direzione del DNA
Esempi
i Batteri patogeni per l’uomo può rilasciare veleni che interrompono specifico G-proteina-recettore collegato funzione, che porta alla malattia., Nel colera, il batterio trasmesso dall’acqua Vibrio cholerae produce una tossina, choleragen, che si lega alle cellule che rivestono l’intestino tenue. La tossina entra quindi in queste cellule intestinali, dove modifica una proteina G che controlla l’apertura di un canale del cloruro e la fa rimanere continuamente attiva, causando grandi perdite di liquidi dal corpo che possono portare a disidratazione potenzialmente fatale.
I recettori sono molecole proteiche nella cellula bersaglio o sulla sua superficie che legano i ligandi. Esistono due tipi di recettori: recettori interni e recettori della superficie cellulare.,
Recettori interni
I recettori interni, noti anche come recettori intracellulari o citoplasmatici, si trovano nel citoplasma della cellula e rispondono a molecole di ligando idrofobo che sono in grado di viaggiare attraverso la membrana plasmatica. Una volta all’interno della cellula, molte di queste molecole si legano alle proteine che agiscono come regolatori della sintesi di mRNA per mediare l’espressione genica. L’espressione genica è il processo cellulare di trasformare le informazioni nel DNA di una cellula in una sequenza di aminoacidi che alla fine forma una proteina., Quando il ligando si lega al recettore interno, un cambiamento conformazionale espone un sito di legame del DNA sulla proteina. Il complesso ligando-recettore si muove nel nucleo, si lega a specifiche regioni regolatorie del DNA cromosomico e promuove l’inizio della trascrizione. I recettori interni possono influenzare direttamente l’espressione genica senza dover passare il segnale ad altri recettori o messaggeri.,
Recettori intracellulari: le molecole di segnalazione idrofobiche tipicamente si diffondono attraverso la membrana plasmatica e interagiscono con i recettori intracellulari nel citoplasma. Molti recettori intracellulari sono fattori di trascrizione che interagiscono con il DNA nel nucleo e regolano l’espressione genica.
Recettori di superficie cellulare
I recettori di superficie cellulare, noti anche come recettori transmembrana, sono proteine di superficie cellulare, ancorate a membrana o integrali che si legano a molecole di ligando esterne., Questo tipo di recettore attraversa la membrana plasmatica ed esegue la trasduzione del segnale, convertendo un segnale extracellulare in un segnale intracellulare. I ligandi che interagiscono con i recettori della superficie cellulare non devono entrare nella cellula che influenzano. I recettori della superficie cellulare sono anche chiamati proteine o marcatori specifici delle cellule perché sono specifici per i singoli tipi di cellule.
Ogni recettore della superficie cellulare ha tre componenti principali: un dominio legante legante esterno (dominio extracellulare), una regione idrofobica che copre la membrana e un dominio intracellulare all’interno della cellula., La dimensione e l’estensione di ciascuno di questi domini variano ampiamente, a seconda del tipo di recettore.
I recettori della superficie cellulare sono coinvolti nella maggior parte della segnalazione negli organismi multicellulari. Esistono tre categorie generali di recettori della superficie cellulare: recettori legati al canale ionico, recettori legati alla proteina G e recettori legati all’enzima.
I recettori collegati ai canali ionici
I recettori collegati ai canali ionici legano un ligando e aprono un canale attraverso la membrana che consente il passaggio di ioni specifici., Per formare un canale, questo tipo di recettore della superficie cellulare ha un’ampia regione di membrana. Al fine di interagire con le code di acidi grassi fosfolipidi che formano il centro della membrana plasmatica, molti degli amminoacidi nella regione di copertura della membrana sono di natura idrofobica. Al contrario, gli amminoacidi che rivestono l’interno del canale sono idrofili per consentire il passaggio di acqua o ioni., Quando un ligando si lega alla regione extracellulare del canale, c’è un cambiamento conformazionale nella struttura della proteina che permette agli ioni quali il sodio, il calcio, il magnesio e l’idrogeno di passare attraverso.
Canali ionici gated: i canali ionici gated formano un poro attraverso la membrana plasmatica che si apre quando la molecola di segnalazione si lega. Il poro aperto consente quindi agli ioni di fluire dentro o fuori dalla cellula.
Recettori collegati alle proteine g
I recettori collegati alle proteine G legano un ligando e attivano una proteina di membrana chiamata proteina G., La proteina G attivata interagisce quindi con un canale ionico o un enzima nella membrana. Tutti i recettori collegati alla proteina G hanno sette domini transmembrana, ma ogni recettore ha un proprio dominio extracellulare specifico e un sito di legame alla proteina G.
La segnalazione cellulare che utilizza i recettori collegati alla proteina G si verifica come una serie ciclica di eventi. Prima che il legante si leghi, la proteina G inattiva può legarsi a un sito appena rivelato sul recettore specifico per il suo legame. Una volta che la proteina G si lega al recettore, il cambiamento di forma risultante attiva la proteina G, che rilascia PIL e raccoglie GTP., Le subunità della proteina G si dividono quindi nella subunità α e nella subunità β. Uno o entrambi questi frammenti della G-proteina possono potere attivare altre proteine come risultato. Successivamente, il GTP sulla subunità α attiva della proteina G viene idrolizzato in GDP e la subunità β viene disattivata. Le subunità si riassociano per formare la proteina G inattiva e il ciclo ricomincia.
G-proteine: le proteine G eterotrimeriche hanno tre subunità: α, β e γ., Quando una molecola di segnalazione si lega a un recettore accoppiato alla proteina G nella membrana plasmatica, una molecola GDP associata alla subunità α viene scambiata per GTP. Le subunità β e γ si dissociano dalla subunità α e una risposta cellulare viene attivata dalla subunità α o dalla coppia β dissociata. L’idrolisi del GTP in GDP termina il segnale.
Recettori legati agli enzimi
I recettori legati agli enzimi sono recettori di superficie cellulare con domini intracellulari associati a un enzima., In alcuni casi, il dominio intracellulare del recettore stesso è un enzima o il recettore legato all’enzima ha un dominio intracellulare che interagisce direttamente con un enzima. I recettori legati all’enzima normalmente hanno grandi domini extracellulari e intracellulari, ma la regione di copertura della membrana è costituita da una singola regione alfa-elicoidale del filamento peptidico. Quando un ligando si lega al dominio extracellulare, un segnale viene trasferito attraverso la membrana e attiva l’enzima, che scatena una catena di eventi all’interno della cellula che alla fine porta a una risposta., Un esempio di questo tipo di recettore legato all’enzima è il recettore della tirosina chinasi. Il recettore della tirosina chinasi trasferisce i gruppi fosfatici alle molecole di tirosina. Le molecole di segnalazione si legano al dominio extracellulare di due recettori della tirosina chinasi vicini, che poi si dimerizzano. I fosfati vengono quindi aggiunti ai residui di tirosina sul dominio intracellulare dei recettori e possono quindi trasmettere il segnale al successivo messaggero all’interno del citoplasma.
