Многие трансмембранные рецепторы состоят из двух или нескольких субъединиц, которые действуют в совокупности и могут диссоциировать при связывании с лигандом или менять свою конформацию и переходить на следующую стадию цикла активации. Зачастую они классифицируются на основе их молекулярной структуры. Полипептидные цепи простейших из этих рецепторов пересекают липидный бислой лишь один раз, между тем как многие — семь раз (например, связанные с G-белками рецепторы).

Классификация

Большинство трансмембранных рецепторов относится к одному из трёх классов, выделяемых по основному механизму трансдукции сигнала. Классифицируют ионотропные и метаботропные трансмембранные рецепторы. Ионотропные рецепторы, или рецепторы, сопряжённые с ионными каналами, участвуют, например, в быстрой передаче синаптических сигналов между нейронами и другими клетками-мишенями, которые могут воспринимать электрические сигналы.

Метаботропные рецепторы передают химические сигналы. Они подразделяются на два больших класса: рецепторы, сопряжённые с G-белками, и рецепторы, сопряжённые с ферментами ^[1].

Рецепторы, сопряжённые с G-белками, также называются 7TM-рецепторами (seven-transmembrane domain receptors, рецепторы с семью трансмембранными доменами). Это трансмембранные белки с внешним сегментом для связывания лиганда, мембранным сегментом и цитозольным сегментом, связанным с G-белком. В них выделяют шесть классов на основании подобия структуры и функций рецепторов, классы A—F (или 1—6), которые, в свою очередь, подразделяются на множество семейств. К этому классу относятся рецепторы органов чувств и адренорецепторы.

Как и GPCR, рецепторы, сопряжённые с ферментами — это трансмембранные белки, у которых домен связывания с лигандом расположен снаружи мембраны. В отличие от GPCR, их цитозольный домен не сопряжён с G-белком, а сам обладает ферментативной активностью или связывает фермент напрямую. Обычно вместо семи сегментов, как у GPCR, такие рецепторы имеют только один трансмембранный сегмент. Эти рецепторы могут включать те же сигнальные пути, что и GPCR. К этому классу относится, например, инсулиновый рецептор.

Выделяют шесть основных классов рецепторов, сопряжённых с ферментами:

• Рецепторные тирозиновые киназы — могут непосредственно фосфорилировать тирозиновые остатки, как собственные, так и для небольшого набора внутриклеточных сигнальных белков.

• Рецепторы, сопряжённые с тирозинкиназами — сами по себе не является активными ферментами, но непосредственно связывают цитоплазматические тирозинкиназы для передачи сигнала.

• Рецепторные серин-треониновые киназы — могут непосредственно фосфорилировать сериновые или треониновые остатки, как собственные, так и для белков регуляции генов, с которыми они связываются.

• Рецепторы, связанные с гистидиновыми киназами — активируют двухстадийный сигнальный путь, в котором киназа фосфорилирует собственный гистидин и немедленно передаёт фосфат второму внутриклеточному сигнальному белку.

• Рецепторные гуанилатциклазы — прямо катализируют производство молекул цГМФ в цитозоле, которые действуют как небольшой внутриклеточный посредник по механизмам, во многом схожим с цАМФ.

• Рецептороподобные тирозинфосфатазы — удаляют фосфатные группы с тирозинов внутриклеточных сигнальных белков. Они называются рецептороподобными, потому что механизм их действия как рецепторов остается невыясненным.

2 Регуляция пищевого поведения.

Потребление пищи тоже регулируется сервомеханизмом. Однако заданное значение (контрольную точку) этого процесса изменяют многие факторы. Влияние сенсорных сигналов, участвующих в потреблении пищи, может быть краткосрочным (изменение пищевого поведения) или долгосрочным (изменение массы тела). Глюкорецепторы гипоталамуса работают как датчики концентрации глюкозыв крови; их сигналы организм использует для регуляции приема пищи. Сильнее всего они реагируют на снижение уровня глюкозы.Опиоидные пептиды и панкреатический полипептид стимулируют потребление пищи. Инсулин и глюкокортикоиды надпочечниковтоже влияют на этот процесс.

При повреждениях латерального гипоталамуса потребление пищи снижается ( афагия ), вплоть до истощения и смерти. Электрическое раздражение этого отдела побуждает организм поглощать пищу. Наблюдения позволяют полагать, что в латеральном гипоталамусе содержится центр потребления пищи ("центр голода") . Эффекты противоположного характера инициируются воздействиями навентромедиальное ядро гипоталамуса . Их повреждения сопровождаются гиперфагией - повышенным потреблением пищи, которое может вести к ожирению . При электрическом раздражении вентромедиального ядра гипоталамуса животное перестает есть. Эта область гипоталамуса называется центром сытости ("центр насыщения") . Он реципрокно взаимодействует с центром потребления пищи .

В норме сахар крови является одним из важных (но не единственным) факторов пищевого поведения. Его концентрация весьма точно отражает энергетическую потребность организма, а величина разности его содержания в артериальной и венозной крови тесно связана с ощущением голода или сытости. В латеральном ядре гипоталамуса имеются глюкорецепторы (нейроны, в мембране которых есть рецепторы к глюкозе), которые тормозятся при увеличении уровня глюкозы крови. Установлено, что их активность в значительной степени определяется глюкорецепторами вентромедиального ядра, которые первично активируются глюкозой. Гипоталамические глюкорецепторы получают информацию о содержании глюкозы в других частях тела. Об этом сигнализируют периферические глюкорецепторы, находящиеся в печени, каротидном синусе, стенке желудочно-кишечного тракта. Таким образом, глюкорецепторы гипоталамуса, интегрируя информацию, получаемую по нервным и гуморальным путям, участвуют в контроле приема пищи.