Рецептор нейротрансмиттера - Neurotransmitter receptor

Рисунок 1. Структура семи трансмембранных α-спиралей рецептора, связанного с G-белком.

Нейромедиатор рецептор (также известный как нейрорецептор ) представляет собой мембранный белок рецептора , который активируется с помощью медиатора . Химические вещества вне клетки, такие как нейромедиатор, могут столкнуться с клеточной мембраной, в которой есть рецепторы. Если нейротрансмиттер сталкивается с соответствующим рецептором, он связывается и может запускать другие события внутри клетки. Следовательно, мембранный рецептор является частью молекулярного механизма, который позволяет клеткам общаться друг с другом. Рецептор нейротрансмиттера - это класс рецепторов, который специфически связывается с нейротрансмиттерами в отличие от других молекул.

В постсинаптических клетках рецепторы нейротрансмиттеров получают сигналы, которые запускают электрический сигнал, регулируя активность ионных каналов . Приток ионов через ионные каналы, открытые из-за связывания нейромедиаторов со специфическими рецепторами, может изменить мембранный потенциал нейрона. Это может привести к сигналу, который проходит по аксону (см. Потенциал действия ) и передается в синапсе другому нейрону и, возможно, нейронной сети . На пресинаптических клетках могут быть рецепторные участки, специфичные для нейротрансмиттеров, высвобождаемых этой клеткой (см. Ауторецептор ), которые обеспечивают обратную связь и опосредуют чрезмерное высвобождение из нее нейромедиаторов.

Существует два основных типа рецепторов нейромедиаторов : ионотропные и метаботропные . Ионотропный означает, что ионы могут проходить через рецептор, тогда как метаботропный означает, что второй мессенджер внутри клетки передает сообщение (т. Е. Метаботропные рецепторы не имеют каналов). Существует несколько видов метаботропных рецепторов, включая рецепторы, связанные с G-белком . Ионотропные рецепторы также называются ионными каналами, управляемыми лигандами, и они могут активироваться нейротрансмиттерами ( лигандами ), такими как глутамат и ГАМК , которые затем пропускают определенные ионы через мембрану. Ионы натрия (которым, например, разрешен прохождение рецептора глутамата ) возбуждают постсинаптическую клетку, в то время как ионы хлора (которые, например, допускаются прохождением рецептора ГАМК) ингибируют постсинаптическую клетку. Ингибирование снижает вероятность возникновения потенциала действия , в то время как возбуждение увеличивает вероятность. Напротив, рецепторы, связанные с G-белком, не являются ни возбуждающими, ни ингибирующими. Скорее, они могут иметь широкий ряд функций, таких как модуляция действий возбуждающих и ингибирующих ионных каналов или запуск сигнального каскада, который высвобождает кальций из запасов внутри клетки. Большинство рецепторов нейротрансмиттеров связаны с G-белками.

Локализация

Рецепторы нейротрансмиттеров (NT) расположены на поверхности нейрональных и глиальных клеток . В синапсе один нейрон отправляет сообщения другому нейрону через нейротрансмиттеры. Следовательно, постсинаптический нейрон, принимающий сообщение, группирует NT-рецепторы в этом конкретном месте своей мембраны. NT-рецепторы могут быть вставлены в любую область мембраны нейрона, такую ​​как дендриты, аксоны и тело клетки. Рецепторы могут быть расположены в разных частях тела и действовать как ингибитор или возбуждающий рецептор для определенного нейротрансмиттера. Примером этого являются рецепторы нейромедиатора ацетилхолина (ACh), один рецептор расположен в нервно-мышечном соединении в скелетных мышцах. для облегчения сокращения мышц (возбуждения), в то время как другой рецептор находится в сердце и замедляет частоту сердечных сокращений (тормозящий)

Ионотропные рецепторы: ионные каналы, управляемые нейротрансмиттерами

Ионный канал, управляемый лигандами

Ионные каналы, управляемые лигандами ( LGIC ), представляют собой один из типов ионотропных рецепторов или рецепторов, связанных с каналом . Они представляют собой группу трансмембранных ионных каналов , которые открываются или закрываются в ответ на связывание химического мессенджера (то есть лиганда ), такого как нейромедиатор .

Сайт связывания эндогенных лигандов на белковых комплексах LGIC обычно расположен в другой части белка ( аллостерический сайт связывания) по сравнению с тем местом, где расположена пора ионной проводимости. Прямая связь между связыванием лиганда и открытием или закрытием ионного канала, которая характерна для ионных каналов, управляемых лигандами, контрастирует с косвенной функцией метаботропных рецепторов , которые используют вторичные мессенджеры . LGIC также отличаются от управляемых напряжением ионных каналов (которые открываются и закрываются в зависимости от мембранного потенциала ) и ионных каналов, активируемых растяжением (которые открываются и закрываются в зависимости от механической деформации клеточной мембраны ).

Метаботропные рецепторы: рецепторы, сопряженные с G-белком.

Му опиоидных G-белок-связанных рецепторов с его агониста

G-белок рецепторы ( GPCR , ), также известные как рецепторы семь трансмембранных доменов , 7TM рецепторы , heptahelical рецепторы , рецептор серпантина , и G белок-связанные рецепторы ( GPLR ), включаютсебя большой белке семейство трансмембранных рецепторов , которые смысловые молекулы вне среды клетки и активируют внутренниепути передачи сигналов и, в конечном итоге, клеточные ответы. Рецепторы, связанные с G-белком, обнаружены только у эукариот , включая дрожжи, хоанофлагелляты и животных. Эти лиганды , которые связывают и активируют эти рецепторы включаютсебя светочувствительные соединения, запахи , феромоны , гормоны и нейромедиаторы , и различаются по размеру от маленьких молекул до пептидов до крупных белков . Рецепторы, связанные с G-белком, участвуют во многих заболеваниях, а также являются мишенью примерно 30% всех современных лекарственных препаратов.

Существует два основных пути передачи сигнала с участием рецепторов, связанных с G-белком: сигнальный путь цАМФ и сигнальный путь фосфатидилинозитола . Когда лиганд связывается с GPCR, он вызывает конформационное изменение GPCR, что позволяет ему действовать как фактор обмена гуаниновых нуклеотидов (GEF). Затем GPCR может активировать связанный G-белок , заменяя связанный GDP на GTP . Α-субъединица G-белка вместе со связанным GTP может затем диссоциировать от β- и γ-субъединиц для дальнейшего воздействия на внутриклеточные сигнальные белки или целевые функциональные белки, непосредственно в зависимости от типа α-субъединицы ( G αs , G αi / o , G αq / 11 , G α12 / 13 ).

Десенсибилизация и концентрация нейромедиаторов

Рецепторы нейротрансмиттеров подвержены индуцированной лигандом десенсибилизации: то есть они могут перестать реагировать на длительное воздействие своего нейромедиатора. Рецепторы нейротрансмиттеров присутствуют как на постсинаптических нейронах, так и на пресинаптических нейронах, причем первые используются для приема нейротрансмиттеров, а вторые - с целью предотвращения дальнейшего высвобождения данного нейротрансмиттера. Рецепторы нейротрансмиттеров обнаруживаются не только в нейронных клетках, но и в различных иммунных и мышечных тканях. Многие рецепторы нейротрансмиттеров классифицируются как серпентиновые рецепторы или рецепторы, связанные с G-белком, потому что они проходят через клеточную мембрану не один, а семь раз. Известно, что рецепторы нейротрансмиттеров перестают реагировать на тип нейромедиатора, который они получают при длительном воздействии. Это явление известно как индуцированная лигандом десенсибилизация или подавление .

Пример рецепторов нейромедиаторов

Ниже приведены некоторые основные классы рецепторов нейромедиаторов:

Смотрите также

Примечания и ссылки

внешние ссылки