Receptorul neurotransmițătorului - Neurotransmitter receptor

Figura 1. Cele șapte structuri transmembranare α-helix ale unui receptor cuplat cu proteina G.

Un receptor de neurotransmițător (cunoscut și sub numele de neuroreceptor ) este o proteină de receptor de membrană care este activată de un neurotransmițător . Substanțele chimice din exteriorul celulei, cum ar fi un neurotransmițător, se pot ciocni cu membrana celulei, în care există receptori. Dacă un neurotransmițător se lovește de receptorul său corespunzător, se vor lega și pot declanșa alte evenimente care apar în interiorul celulei. Prin urmare, un receptor de membrană face parte din mecanismul molecular care permite celulelor să comunice între ele. Un receptor de neurotransmițător este o clasă de receptori care se leagă în mod specific de neurotransmițători, spre deosebire de alte molecule.

În celulele postsinaptice , receptorii neurotransmițătorului primesc semnale care declanșează un semnal electric, prin reglarea activității canalelor ionice . Afluxul de ioni prin canalele ionice deschise datorită legării neurotransmițătorilor la receptori specifici poate modifica potențialul membranar al unui neuron. Acest lucru poate duce la un semnal care rulează de-a lungul axonului (vezi potențialul de acțiune ) și este transmis de-a lungul unei sinapse către un alt neuron și, eventual, către o rețea neuronală . Pe celulele presinaptice , pot exista site-uri de receptori specifice neurotransmițătorilor eliberați de acea celulă (vezi Autoreceptor ), care oferă feedback și mediază eliberarea excesivă de neurotransmițător din aceasta.

Există două tipuri majore de receptori de neurotransmițător : ionotrop și metabotrop . Ionotrop înseamnă că ionii pot trece prin receptor, în timp ce metabotrop înseamnă că un al doilea mesager din interiorul celulei transmite mesajul (adică receptorii metabotropi nu au canale). Există mai multe tipuri de receptori metabotropici, incluzând receptori cuplați cu proteina G . Receptorii ionotropi sunt, de asemenea, numiți canale ionice cu ligand și pot fi activate de neurotransmițători ( liganzi ), cum ar fi glutamatul și GABA , care permit apoi ionii specifici prin membrană. Ionii de sodiu (care sunt, de exemplu, permiși trecerea de către receptorul glutamat ) excită celula post-sinaptică, în timp ce ionii de clorură (care sunt, de exemplu, permiți trecerea de către receptorul GABA) inhibă celula post-sinaptică. Inhibarea reduce șansa ca un potențial de acțiune să apară, în timp ce excitația crește șansa. În schimb, receptorii cuplați cu proteina G nu sunt nici excitatori, nici inhibitori. Mai degrabă, pot avea un număr mare de funcții, cum ar fi modularea acțiunilor canalelor ionice excitatorii și inhibitoare sau declanșarea unei cascade de semnalizare care eliberează calciu din depozitele din interiorul celulei. Majoritatea receptorilor de neurotransmițători sunt cuplați cu proteina G.

Localizare

Neurotransmițător (NT) receptori sunt situate pe suprafața neuronale și gliale celulelor . La o sinapsă , un neuron trimite mesaje către celălalt neuron prin intermediul neurotransmițătorilor. Prin urmare, neuronul postsinaptic, cel care primește mesajul, grupează receptorii NT în acest loc specific din membrana sa. Receptorii NT pot fi introduși în orice regiune a membranei neuronului, cum ar fi dendritele, axonii și corpul celulei. Receptorii pot fi localizați în diferite părți ale corpului pentru a acționa fie ca inhibitor, fie ca receptor de excitare pentru un neurotransmițător specific. Un exemplu în acest sens sunt receptorii pentru neurotransmițătorul Acetilcolina (ACh), un receptor este situat la joncțiunea neuromusculară a mușchiului scheletic pentru a facilita contracția musculară (excitație), în timp ce celălalt receptor este situat în inimă pentru a încetini ritmul cardiac (inhibitor)

Receptorii ionotropi: canale ionice cu neurotransmițător

Canal ionic cu ligand

Canalele ionice cu ligand ( LGIC ) sunt un tip de receptor ionotrop sau receptor legat de canal . Acestea sunt un grup de canale ionice transmembranare care sunt deschise sau închise ca răspuns la legarea unui mesager chimic (adică un ligand ), cum ar fi un neurotransmițător .

Situsul de legare a liganzilor endogeni pe complexele de proteine ​​LGIC este localizat în mod normal pe o porțiune diferită a proteinei (un situs de legare alosteric ) în comparație cu locul în care este localizat porul de conducere a ionilor. Legătura directă dintre legarea ligandului și deschiderea sau închiderea canalului de ioni, care este caracteristică canalelor de ioni cu porți de ligand, este în contrast cu funcția indirectă a receptorilor metabotropi , care utilizează mesageri secundari . LGIC-urile sunt, de asemenea, diferite de canalele ionice cu tensiune (care se deschid și se închid în funcție de potențialul membranei ) și de canalele ionice activate prin întindere (care se deschid și se închid în funcție de deformarea mecanică a membranei celulare ).

Receptori metabotropici: receptori cuplați cu proteina G

Un receptor cuplat cu proteină G mu-opioid cu agonistul său

Receptorii cuplat cu proteina G ( GPCRs ),asemeneacunoscut sub numele de receptori de șapte transmembranari domeniu , receptorii 7TM , receptori heptahelical , receptorilor serpentină și receptori legat cu proteina G ( GPLR ), cuprind o mare proteină de familie de receptori transmembranari care sens moleculele din afara UE celulelor și se activează în interiorulcăilor de transducție a semnalului și, în cele din urmă, a răspunsurilor celulare. Receptorii cuplați cu proteina G se găsesc numai în eucariote , inclusiv drojdie, coanoflagelați și animale. Cei liganzi careleaga si activeaza acesti receptori includ compuși sensibililumină, mirosuri , feromoni , hormoni și neurotransmițători , și variază ca mărimela molecule mici la peptide la mari proteine . Receptorii cuplați cu proteina G sunt implicați în multe boli și sunt, de asemenea, ținta a aproximativ 30% din toate medicamentele moderne.

Există două căi principale de transducție a semnalului care implică receptorii cuplați cu proteina G: calea semnalului AMPc și calea semnalului fosfatidilinozitol . Atunci când un ligand se leagă de GPCR provoacă o schimbare conformațională în GPCR, ceea ce îi permite să acționeze ca un factor de schimb de nucleotide de guanină (GEF). GPCR poate activa apoi o proteină G asociată schimbându-și PIB-ul legat cu un GTP . Subunitatea α a proteinei G, împreună cu GTP legat, se pot disocia apoi de subunitățile β și γ pentru a afecta în continuare proteinele de semnalizare intracelulare sau proteina funcțională țintă direct în funcție de tipul subunității α ( G αs , G αi / o , G αq / 11 , G a12 / 13 ).

Desensibilizarea și concentrația neurotransmițătorului

Receptorii neurotransmițătorilor sunt supuși desensibilizării induse de ligand: adică pot deveni fără reacție la expunerea prelungită la neurotransmițătorul lor. Receptorii neurotransmițătorilor sunt prezenți atât pe neuronii postsinaptici, cât și pe neuronii presinaptici, primii fiind utilizați pentru a primi neurotransmițători, iar cei din urmă în scopul prevenirii eliberării ulterioare a unui neurotransmițător dat. Pe lângă faptul că se găsesc în celulele neuronilor, receptorii neurotransmițătorilor se găsesc și în diferite țesuturi imune și musculare. Mulți receptori de neurotransmițători sunt clasificați ca un receptor serpentin sau receptor cuplat cu proteina G, deoarece acoperă membrana celulară nu o dată, ci de șapte ori. Se știe că receptorii neurotransmițătorilor nu mai răspund la tipul de neurotransmițător pe care îl primesc atunci când sunt expuși pentru perioade lungi de timp. Acest fenomen este cunoscut sub numele de desensibilizare sau downregulation indusă de ligand .

Exemplu de receptori de neurotransmițător

Următoarele sunt câteva clase majore de receptori de neurotransmițător:

  • Adrenergic : α 1A , α 1b , α 1c , α 1d , α 2a , α 2b , α 2c , α 2d , β 1 , β 2 , β 3
  • Dopaminergic : D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5
  • GABAergic : GABA A , GABA B1a , GABA B1δ , GABA B2 , GABA C
  • Glutaminergic : NMDA, AMPA, kainat, mGluR 1 , mGluR 2 , mGluR 3 , mGluR 4 , mGluR 5 , mGluR 6 , mGluR 7
  • Histaminergic : H 1 , H 2 , H 3
  • Colinergic : Muscarinic: M1, M2, M3, M4, M5; Nicotinic: muscular, neuronal (α-bungarotoxin-insensibil), neuronal (α-bungarotoxin-sensibil)
  • Opioid : μ, δ 1 , δ 2 , κ
  • Serotoninergic : 5-HT 1A , 5-HT 1B , 5-HT 1D , 5-HT 1E , 5-HT 1F , 5-HT 2A , 5-HT 2B , 5-HT 2C , 5-HT 3 , 5-HT 4 , 5-HT 5 , 5-HT 6 , 5-HT 7
  • Glicinergic : Glicină

Vezi si

Note și referințe

linkuri externe