Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Том 1. Общая фармакология.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
23.07.2026
Размер:
4 Мб
Скачать

 

76

 

Тип рецептора

Примеры лигандов

Каскад передачи сигнала

 

 

Лиганд связывается с рецептором → ак-

Цитокиновые рецепторы

Интерлейкины, интерфетивация JAK → фосфорилирование

(ассоциированные с JAK)

роны

STAT-белков → транслокация в ядро →

 

 

изменение транскрипции

Блокируют эти рецепторы ЛП с родовым окончанием «-тиниб», которые применяют для лечения миелопролиферативных заболеваний и ревматоидного артрита.

IV тип. Внутриядерные рецепторы

Важным фактором активности рецептора является транскрипция. Хотя все вышеперечисленные явления могут влиять на транскрипцию, ядерные рецепторы взаимодействуют непосредственно с транскрипционными регуляторными элементами.

Рецепторы этого типа регулируют экспрессию генов, представляя собой, по сути, ДНКсвязывающие транскрипционные факторы. В ответ на меняющиеся уровни их лигандов они реагируютстандартнымикомпенсаторнымиизменениямиэкспрессиигенов,направленныминаподдержание гомеостаза. В цитозоле рецепторы находятся в неактивном состоянии, т.к. связаны с ингибиторными белками, которые блокируют ДНК-связывающий домен. В случае рецепторов кортизола и эстрогенов белками-ингибиторами служат белки теплового шока с молекулярной массой 90 кDа (hsp 90 – heat shock proteins). Взаимодействие лиганда с рецептором приводит к отделению белков-ингибиторов, в результате чего рецептор активируется, и комплекс рецептор

– лиганд проникает в ядро, где стимулирует процессы транскрипции и образование мРНК, после чего с ее помощью на рибосомах осуществляется заключительный этап синтезабелка – трансля-

ция.Цитозольно-ядерныймеханизмдействиятипичен длялигандов,имеющихстероидноестро-

ение (см. таблицу).

Для ряда ЛП внутриклеточные рецепторы локализованы непосредственно в ядре. К ним относяттиреоидныеиретиноидныерецепторы,рецепторывитаминаD, атакжерецепторы,акти-

вируемыепролифераторамипероксисом(Peroxisomeproliferator-activatedreceptor,PPAR).В клет-

ках человека PPAR участвуют в углеводном и липидном обменах, в частности, их стимуляция приводит к повышению синтеза липаз и чувствительности тканей к инсулину. Наиболее извест-

ными ЛС, выступающими в качестве лигандов PPAR, являются гиполипидемические препараты

– фибраты.

Таблица – Ядерные рецепторы

Тип рецептора

Примеры лигандов

Особенности сигнального пути

Стероидные рецепторы

Кортикостероиды, половые гор-

Связывание лиганда → трансло-

моны (эстрогены, андрогены, прогекация в ядро → взаимодействие с

(подсемейство 3)

стерон)

ДНК (HRE)

 

Нестероидные рецеп-

Тироксин (T3), ретиноевая кислота,

Связывание лиганда в ядре →

торы (подсемейства 1,

витамин D, оксистерины, желчные

конформационные изменения →

2, 4–6)

кислоты

регуляция транскрипции

Дляядерныхрецепторовхарактерны:

наличиепродолжительного латентного периода: от 30 мин.до нескольких суток (генно-актив- ные лиганды не могут изменить состояние в течение нескольких секунд или минут);

большая длительность эффекта (в течение нескольких часов или дней, даже после того, как концентрация агониста снизится до нуля);

отсутствие прямой временной корреляции между концентрацией гормона в плазме крови и эффектом.

77

Взаимодействие ЛПс рецептором вызывает изменения специфичные только

для клеток определенной ткани

Различаютортостерическиеиаллостерическиелигандыядерныхрецепторов (NHR

– Nuclear Hormone Receptor) (см. рисунок). Большинство известных физиологических лигандов для ядерных рецепторов, таких как ретиноевая кислота и стероидные гормоны, являются ортостерическими. В отличие от этого, концепция физиологических аллостерических лигандов для ядерных рецепторов относительно новая и изучена недостаточно. Тем не менее, она добавляет важный концептуальный инструмент для понимания транскрипционной активности ядерных рецепторов. Ортостерические лиганды действуют через «главный вход» рецептора, напрямую конкурируя с естественными лигандами и изменяя его транскрипционную активность.,тогдакакаллостерическиелигандысвязываютсянаальтернативныхучасткахли-

ганд-связывающей области (ligand-binding domain, LBD).

.

Рисунок – Ядерный рецептор и его лиганды

Ядерные рецепторы могут связываться как с орто- (естественным лигандом, взаимодействующим с основным участком связывания), так и с аллостерическими лигандами, которые присоединяются к дополнительным сайтам рецептора и модулируют его активность. Основной лиганд (например, стероидные или тиреоидные гормоны, витамин D, ретиноиды) проникает через мембрану, связывается с рецептором и активирует его. Аллостерические лиганды могут усиливать или ослаблять этот эффект. В активированном состоянии рецептор димеризуется, связывается с ДНК и регулирует транскрипцию генов-мишеней (target gene transcription), что приводит

к формированию клеточного ответа.

Источник: https://www.mdpi.com/2073-4409/13/15/1284

Некоторые ЛП взаимодействуют с рецепторами посредством аллостерических механизмов, при которых связывание препарата в месте, отличном от ортостерического, может изменять сродстворецепторакортостерическомуагонисту, способностьортостерическогоагониставызыватьилистабилизироватьконформационныеизменения,связанныесактивацией,илиито,идругое. Эти препараты называются аллостерическими модуляторами. Например, бензодиазепины и барбитураты являются положительными аллостерическими модуляторами; они усиливают действие γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) на ГАМК-рецептор.

Аллостерическая модуляция не ограничивается рецепторами. Аллостерические модуляторы также действуют на потенциалзависимые ионные каналы, включая Ca2+-каналы L-типа и T-типа. Например, дигидропиридиновый блокатор Ca2+-каналов амлодипин аллостерически

78

модулирует связывание дилтиазема и Ca2+ с порой Ca2+-канала L-типа, заставляя канал имитировать конформацию инактивированного состояния.

Несмотря на небольшое количество аллостерических модуляторов значительные усилия в настоящее время направлены на разработку тех, которые различают подтипы рецепторов, для которых ортостерические участки высококонсервативны. Поскольку многие положительные аллостерические модуляторы сами по себе не обладают активностью, а скорее подготавливают рецептор к активации эндогеннымагонистом, они обладают преимуществомсохраненияпростран- ственно-временного паттерна активации рецептора при его наличии.

Таблица - Характеристикарецепторов

Характеристики

Рецепторы,сопряжен-

Рецепторы,

Рецепторы,

 

 

 

сопряженные

 

 

 

ные с ионными кана-

 

Ядерные

 

лами (ионотропныере-

с G-белком

сопряженные

рецепторы

 

(метаботропные

с тирозинкиназой

 

цепторы)

 

 

рецепторы)

 

 

 

 

 

 

 

 

Локализация

Цитоплазматическая

Цитоплазматичес-

Цитоплазматическая

Внутриклеточно

 

мембрана

кая мембрана

мембрана

 

 

 

 

 

 

 

 

Эффектор

Ионныйканал

Ферментили

Фермент

 

Генная

 

 

канал

 

 

транскрипция

 

 

 

 

 

 

Сопряжение

Прямое

G-белок

Прямое

 

ЧерезДНК

 

 

 

 

 

 

Примеры

N-холинорецепторы

адренорецепторы;

Инсулиновые

ре-

Глюкокортико-

 

(Na+); ГАМКА-рецепторы

М-холинорецеп-

цепторы; Нer2-ре-

идныерецеп-

 

(Cl-) Глициновые рецеп-

торы;

цепторы;

 

торы; минера-

 

торы (Cl-);

ГАМКВ-рецепторы

Цитокиновые

ре-

локортикоид-

 

Глутаматныерецепторы

Опиатные рецеп-

цепторы

 

ные рецепторы;

 

торы;

 

 

рецепторы по-

 

(Ca++)

 

 

 

Н-рецепторы

 

 

ловых гормонов;

 

 

5-HT-рецепторы

 

 

рецепторы вит.

 

 

 

 

 

D; ретиноидные

 

 

 

 

 

рецепторы

Время развития

Миллисекунды

Секунды

Минуты – часы

 

Часы

клеточногоответа

 

Эффект взаимо-

Гиперполяризацияили

Активация систем

Геннаятранскрипция,

Генная

действияли-

деполяризация

вторичных

синтезбелков

 

транскрипция,

ганда и рецеп-

мессенджеров

 

 

 

 

синтезбелков

тора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ферментные мишени

Ферменты являются важными мишенями для лекарственных препаратов по двум основным причинам. Во-первых, ферменты играют особенно разнообразную и избирательную роль в важнейшихжизненныхпроцессах.Во-вторых,механизмыкатализаиаллостерическойрегуляции хорошо изучены и, следовательно, поддаются фармакологическому воздействию.

Ферменты,являющиеся мишенямидлялекарственных препаратов,почтивсегдаявляются теми, которые лимитируют скорость или иным образом необходимы в рассматриваемом метабо-

лическом процессе, например,ангиотензинпревращающий фермент (АПФ) в синтезе ангиотензина II, который ингибируется ингибиторами АПФ.

Большинство препаратов, использующих ферменты в качестве мишеней, можно в целом разделить на обратимые и необратимые ингибиторы каталитического процесса. Обратимые ингибиторы связываются с ферментом таким образом, который можно описать константами скорости связывания и диссоциации, служащими для установления динамического химического равновесия (см. рисунок ниже). Большинство этих ингибиторов являются конкурентными, при этом связывание ингибитора и субстрата с ферментом является взаимоисключающим.

Неконкурентное ингибирование относится к механизму, при котором ингибитор связывается с ферментом независимо от связанного субстрата, тогда как неконкурентное ингибирование

79

– это механизм, при котором связывание ингибитора требует совместного связывания субстрата. Как при неконкурентном, так и при неконкурентном ингибировании, фермент, с которым связаны субстрат и ингибитор, менее способен осуществлять катализ, чем с одним субстратом.

Необратимые ингибиторы ферментов образуют стабильные ковалентные связи с ферментом,темсамымнарушаякаталитическуюактивность,какправило,напротяжениивсейжизни фермента. Аспирин, который ацетилирует циклооксигеназы вблизи каталитического центра, является необратимым ингибитором превращения арахидоновой кислоты в простагландины G2 и H2, первые промежуточные продукты в синтезе различных простаноидов.

Не все препараты, воздействующие на ферменты, являются ингибиторами. Органические нитраты, например, активируют растворимую гуанилатциклазу. В этом случае оксид азота (NO), продукт ферментативного превращения органических нитратов, соединяется с гемом фермента, обеспечивая его активацию. Последующее повышение уровня внутриклеточного циклического ГМФ является основой вазодилатации, вызванной NO.

Рисунок: Обратимое ингибирование ферментов.

Показаны три различные формы обратимого ингибирования ферментов. E – фермент; S – субстрат; I – ингибитор; P – продукт.

Основывзаимодействиярецепторови ЛС

Понятие об агонистах и антагонистах

Согласноклассическойтеориифункционированиярецепторов,ЛСсвязываетсясрецептором, как правило, обратимо, подчиняется закону действующих масс и зависит от количества рецепторов и ЛС. Концентрация свободного ЛС, при которой половина рецепторов в данной системе связана с веществом, называется константой диссоциации (Kd) и выражается в ммоль/л (М).

Чем меньше Kd, тем выше сродство к рецептору и сильнее прочность связи.