Циторецепторы, ассоциированные с ионными каналами

Циторецепторы, расположенные в воротах ионных каналов, увеличивают проницаемость мембран для Na+, K+, Ca²+ и Cl^-. При действии лигандов на такие рецепторы возникает мгновенный клеточный ответ в виде деполяризации или гиперполяризации мембран.

Рецепторы, вызывающие деполяризацию мембран и активацию функций клеток (увеличивают проницаемость для Na+, K+ и Ca²+): н-холинорецепторы, некоторые рецепторы глутаминовой кислоты, 5-НТ₃-рецепторы, пуриновые рецепторы Р2Х.

Рецепторы, вызывающие гиперполяризацию и торможение функций клеток (увеличивают проницаемость для Cl^-): ГАМК_А-рецепторы и рецепторы глицина.

Циторецепторы-протеинкиназы

• Связаны с плазматической мембраной клеток

• Внеклеточный домен для взаимодействия с лигандами и внутриклеточный каталитический домен - протеинкиназу.

• Оба домена соединены внутримембранной аминокислотной цепью.

• Фосфорилируют белки клеток: киназы, регуляторные и структурные белки. Чаще всего фосфат присоединяется к остаткам тирозина белков-мишеней.

Примеры циторецепторов-протеинкиназ: рецепторы инсулина, цитокинов, эпидермального и тромбоцитарного факторов роста.

Циторецепторы, ассоциированные с g-белками

• Группа интегральных мембранных белков с характерной вторичной структурой: семь трансмембранных доменов соединены тремя внеклеточными и тремя внутриклеточными петлями.

• N-конец рецептора расположен на внеклеточной поверхности мембраны, C-конец – на внутриклеточной поверхности. Внеклеточные петли выполняют регуляторную функцию - отвечают за распознавание и связывание лигандов. G-белки передают информацию от внеклеточного регуляторного домена к эффекторной системе, используя энергию гуанозинтрифосфата (ГТФ).

G-белки

• Имеют строение тримеров и состоят из α-, β- и γ-субъединиц.

• Когда α-субъединица связывается с молекулой ГТФ, G-тример диссоциирует на βγ-субъединицу и комплекс α-ГТФ.

• Диссоциированные субъединицы активируют или ингибируют эффекторные системы клеток.

Эффекторные системы представлены

• аденилатциклазой,

• фосфолипазами A₂, C и D,

• белками ионных каналов,

• транспортными белками.

При активации ферментов образуются внутриклеточные биологически активные вещества – вторичные мессенджеры. Они запускают каскад биохимических и функциональных изменений в клетке.

Аденилатциклаза – превращает аденозинтрифосфат (АТФ) во вторичный мессенджер – циклический аденозинмонофосфат (цАМФ).

• Рецепторы, ассоциированные с аденилатциклазой, могут ее активировать (R_s) или ингибировать (R_i).

• При активации циторецепторов количество внутриклеточного цАМФ примерно в 100 раз превышает количество агониста, что обеспечивает мощный фармакологический ответ («эффект домино»).

Аденилатциклазу активируют:

- β-адренорецепторы;

- D-рецепторы 1-го и 5-го типа;

- 5-НТ-рецепторы 4, 5, 7-го типа;

- Н₂-рецепторы;

- пуриновые А₂-рецепторы (рецепторы аденозина);

- V₂-рецепторы (рецепторы вазопрессина). Примеры рецепторов-ингибиторов:

- α₂-адренорецепторы;

- D₂-рецепторы;

- 5-НТ-рецепторы 1-го и 5-го типа;

- м-холинорецепторы 2-го и 4-го типа;

- пуриновые рецепторы A₁ и Р2Y₁₂;

- опиоидные рецепторы.

Фосфолипаза С  – катализирует гидролиз фосфатидилинозитолдифосфата.

• Этот минорный фосфолипид клеточных мембран представляет собой эфир шестиатомного спирта инозитола с диацилглицеролом (ДАГ), имеющим два остатка жирных кислот (одна из них - арахидоновая кислота).

• Продукты реакции – вторичные мессенджеры инозитол-3-фосфат (ИФ₃) и ДАГ.

Одна молекула ИФ₃ способствует выделению 20 ионов кальция из ЭПР.

• В гладких мышцах ионы кальция связываются с кальмодулином, затем комплекс Са²+-кальмодулин активирует киназу легких цепей миозина.

• Фосфорилированные легкие цепи миозина связываются с актином с образованием актомиозина и последующим сокращением гладких мышц.

Протеинкиназу С и Са²⁺-кальмодулин-зависимую протеинкиназу II активирует ДАГ (мускариновые рецепторы 3 типа). Протеинкиназа С, фосфорилируя ферменты, белки ионных каналов и транспортные системы, стимулирует рост и деление клеток, выделение нейромедиаторов и гормонов.

С фосфолипазой С связаны следующие рецепторы:

- α₁-адренорецепторы;

- 5-НТ₂-рецепторы;

- м-холинорецепторы 1-го и 3-го типа;

- Н₁-рецепторы;

- V₁-рецепторы;

- АТ₁-рецепторы;

- рецепторы окситоцина;

- CCK-рецепторы (рецепторы холецистокинина).

Фосфолипаза А₂ – участвует в гидролизе фосфатидилхолина с высвобождением арахидоновой кислоты - субстрата для синтеза простагландинов, тромбоксанов, простациклина, лейкотриенов.

Фосфолипаза D – отщепляет от фос-фатидилхолина фосфатидную кислоту. Эта кислота мобилизует ионы кальция из ЭПР, затем превращается в ДАГ.