Transmembránový receptor

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Transmembránový receptor, nebo také buněčný povrchový receptor nebo membránový receptor je receptor v membránách buněk umožňující buněčnou signalizaci tím, že se něj naváže extracelulární molekula (ligand) a způsobí tím nějakou změnu uvnitř buňky. Mezi extracelulární molekuly  patří mohou být hormony, neurotransmitery, cytokiny, růstové faktory, buněčné adhezní molekuly, nebo živiny. Reakce s transmembránovým receptorem vyvolá změny v metabolismu a činnosti buněk.

Struktura a mechanismus[editovat | editovat zdroj]

Mnoho transmembránových receptorů jsou transmembránové proteiny, např. glykoproteiny a lipoproteiny.[1] Stovky různých receptorů jsou známy a mnoho dalších je doposud nepopsaných.[2][3] Transmembránové receptory jsou obvykle klasifikovány na základě jejich terciární (trojrozměrné) struktury., příp. mohou být klasifikovány na základě membránové topologie. Strukturálně nejjednodušší receptory protínájí polypeptidovým řetězcem lipidovou dvojvrstvu jednou, zatímco jiné, jako je receptory spřažené s G proteinem sedmkrát. Každá buněčná membrána může mít několik druhů membránových receptorů, s různou jejich povrchovou distribucí, navíc mohou být v různých pozicích v membráně v závislosti na druhu membrány a buněčné funkci. Receptory jsou převážně sdruženy na povrchu membrány.[4][5]

Mechanismus[editovat | editovat zdroj]

Vysvětlení mechanismu účinku je dvojíː

  • Dimerizace: tento model naznačuje, že před vazbou na ligand, receptory existují v monomerní formě. Když se naváže agonista , monomery se spojují a vytvářejí aktivní dimer.
  • Rotace: vazba ligandu na extracelulární část receptoru vyvolává rotaci (konformační změnu) částí transmembránového helixu receptoru. Rotace se mění, pokud části receptorů jsou vystaveny na intracelulární straně membrány, mění to, jak receptor může interagovat s jinými proteiny v buňce.[6]

Domény[editovat | editovat zdroj]

E = extracelulární prostor
P = plazmatická membrána
I = intracelulární prostor

Jako každá integrální membránové proteiny, transmembránové receptory mohou být rozděleny do tří domén.

Extracelulární doména[editovat | editovat zdroj]

Extracelulární doména jen externě z buňky nebo organely. Pokud polypeptidový řetězec prochází přes dvojvrstvu několikrát, externí domény se skládá ze smyček propletených skrze membránu. Její hlavní funkcí je rozpoznat a reagovat na ligand, např. neurotransmiter, hormon, nebo atomární ionty.

Transmembránové doména[editovat | editovat zdroj]

Ve většině rozpoznaných receptorů transmembránová alfa šroubovice tvoří většinu transmembránové komponenty, např. nikotinový receptor acetylcholinu transmembránová doména je tvořena proteinovým pórem skrze membránu obtékající iontový kanál. Při aktivaci extracelulární domény vazbou vhodného ligandu, se pór stává přístupný pro některé ionty, které mohou difundovat skrze membránu. U jiných receptorů dochází po navázání ligandu ke konformační změně, která ovlivňuje intracelulární podmínky.

Intracelulární doména[editovat | editovat zdroj]

Intracelulární (nebo cytoplazmatická) doména receptoru působí na vnitřek buňky nebo organely, a tím přenáší vnější ignál. Existují dvě základní cesty :

  • Intracelulární doména komunikuje prostřednictvím protein-protein interakce na efektorové proteiny, které předají signál do místa určení.
  • U enzymatických receptorů intracelulární domény mají enzymatickou aktivitu, např. tyrosin kinázovy, často napojené na intracelulární domény.


Další příklady[editovat | editovat zdroj]

Související články[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Cuatrecasas P. MEMBRANE RECEPTORS. Annual Review of Biochemistry. 1974, s. 169–214. DOI:10.1146/annurev.bi.43.070174.001125. PMID 4368906. (anglicky) 
  2. Dautzenberg FM, Hauger RL. The CRF peptide family and their receptors: yet more partners discovered. Trends Pharmacol. Sci.. February 2002, s. 71–7. Dostupné online. DOI:10.1016/S0165-6147(02)01946-6. PMID 11830263. (anglicky) 
  3. Rivière S, Challet L, Fluegge D, Spehr M, Rodriguez I. Formyl peptide receptor-like proteins are a novel family of vomeronasal chemosensors. Nature. May 2009, s. 574–7. DOI:10.1038/nature08029. PMID 19387439. (anglicky) 
  4. Rothberg K.G.; YING Y.S.; KAMEN B.A.; ANDERSON R.G. Cholesterol controls the clustering of the glycophospholipid-anchored membrane receptor for 5-methyltetrahydrofolate. The Journal of Cell Biology. 1990, s. 2931–2938. DOI:10.1083/jcb.111.6.2931. PMID 2148564. (anglicky) 
  5. Jacobson C.; CÔTÉ P.D.; ROSSI S.G.; ROTUNDO R.L.; CARBONETTO S. The Dystroglycan Complex Is Necessary for Stabilization of Acetylcholine Receptor Clusters at Neuromuscular Junctions and Formation of the Synaptic Basement Membrane. The Journal of Cell Biology. 2001, s. 435–450. DOI:10.1083/jcb.152.3.435. PMID 11157973. (anglicky) 
  6. MARUYAMA, Ichiro N. Activation of transmembrane cell-surface receptors via a common mechanism? The "rotation model". BioEssays. 2015-09-01, s. 959–967. Dostupné online. ISSN 1521-1878. DOI:10.1002/bies.201500041. PMID 26241732. (anglicky)