Рецептори клітинної поверхні
1.3. 1 Основні класи рецепторів клітинної поверхні та їхня
роль
До трьох найбільших класів рецепторів клітинної поверхні належать рецептори, сполучені з іонними каналами, G-білками та ензимами. (рис. 9).
Рис. 9 – Три класи рецепторів клітинної поверхні. (А) Рецептори, сполучені з іонними каналами, (Б) із G - білками і (В) з ензимами. Багато рецепторів, сполучених з ензимами, володіють власною ензимною активністю (зліва), але частина з них залежить від асоційованих ензимів (справа).
[1– рецептори, сполучені з іонними каналами, 2 – плазматична мембрана, 3 –іони, 4 – сигнальна молекула, 5 – рецептори, сполучені з G – білками, 6 – G –білок, 7 – ензим, 8 – активований G –білок, 9 – активований ензим, 10 – рецептори, сполучені з ензимами, 11 –
сигнальна молекула у формі димеру, 12 – неактивний каталітичний домен, 13 – активний каталітичний домен].
Рецептори клітинної поверхні виконують роль передавачів (трансдукторів) сигналів. Вони перетворюють позаклітинний сигнал зв'язування ліганду у внутрішньоклітинні сигнали, які впливають на поведінку клітини-мішені.
Рецептори,сполучені з іонними каналами
Рецептори, сполучені з іонними каналами, також відомі, як медіатор-залежні іонні канали або іонотропні рецептори, задіяні у швидкій синаптичнійпередачісигналівміж електрично збудливими клітинами (рис. 9А). Такий тип сигналізації опосередковується невеликою кількістю нейромедіаторів, які тимчасово відкривають або закривають іонний канал, утворений білком, що їх зв'язує. В результаті на короткий час змінюється іонна проникність плазматичної мембрани, а отже — і збудливість постсинаптичної клітини. Рецептори, сполучені з іонними каналами, належать до великої родини гомологічних, багатопрохідних трансмембранних білків.
Рецептори,сполучені сG-білками
Рецептори, сполучені з G-білками, діють непрямим шляхом, регулюючи активність окремого, зв'язаного із плазматичною мембраною, білка-мішені, який може бути ензимом або іонним каналом. Взаємодія між рецептором та білком-мішенню опосередковується третім білком, тримерним GTP- зв'язуючим білком (G-білком) (рис. 9Б). У результаті активації білка-мішені може змінюватися концентрація одного або більше внутрішньоклітинних медіаторів (якщо білок-мішень є ензимом), або іонна проникність плазматичної мембрани (якщо він є іонним каналом). Задіяні внутрішньоклітинні медіатори у свою чергу впливають на поведінку інших сигнальних білків клітини. Усі рецептори, сполучені з G-білками, належать до великої родини негомологічних, семипрохідних трансмембранних білків.
Рецептори,сполучені із ензимами
Рецептори, сполучені із ензимами, після своєї активації самі функціонують, як ензими, або є безпосередньо зв'язаними із ензимами й активують їх (рис. 9В). Вони утворені однопрохідними трансмембранними білками, ліганд-зв'язуючий сайт яких
розташований поза межами клітини, а каталітичний або ензим-зв'язуючий сайт — усередині клітини.За структурою сполучені з ензимами рецептори є гетерогенними порівняно з іншими двома класами. Щоправда, більшість із них є протеїнкіназами або асоційовані з ними, а зв'язування ліганду цими рецепторами спричиняє фосфорилювання специфічних наборів білків у клітині-мішені.
Існують деякі поверхневі рецептори, які не потрапляють до жодного з перелічених класів. Утворення сигналів деякими з них залежить від внутрішньоклітинних процесів протеолізу.