ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
Под механизмами трансдукции мы подразумеваем все те внутриклеточные ферментные системы, которые позволяют преобразовывать внеклеточный сигнал, производимый лекарственным средством или эндогенным веществом, во внутриклеточный сигнал путем активации эффектора. Как только эффектор активируется и сигнал преобразуется, клетка передает свой биологический ответ.
Механизм передачи сигнала обычно существует во всех клетках и необходим для всех эндогенных медиаторов, следовательно, и для лекарств, потому что, как уже упоминалось, лекарства имитируют или противодействуют эндогенным веществам, вызывая или не вызывая клеточный ответ.
Рецепторы можно разделить на четыре больших семейства:
- РЕЦЕПТОРЫ ТИПА 1, ИЛИ ПОДКЛЮЧЕННЫЕ К ИОННЫМ ИЛИ ИОНОТРОПНЫМ КАНАЛАМ;
- ТИП 2 ИЛИ МЕТАБОТРОПНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ, СВЯЗАННЫЕ С БЕЛКАМИ;
- РЕЦЕПТОРЫ ТИПА 3 ИЛИ СВЯЗАННЫЕ С ТИРОСИНКИНАЗОЙ (ферменты);
- ТИП 4 ИЛИ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ ЯДЕРНЫЕ РЕЦЕПТОРЫ.
Помните, что рецептор не является ни каналом, ни ферментом, но способен модулировать ионный канал или фермент.
РЕЦЕПТОРЫ ТИПА 1 ИЛИ ПОДКЛЮЧЕНИЕ К ИОННЫМ ИЛИ ИОНОТРОПНЫМ КАНАЛАМ
Лиганд связывается с рецептором, который присутствует на мембране, и модифицирует эффектор, которым в данном случае является ионный канал.
Агонист связывается с рецептором, расположенным рядом с ионным каналом. Как только рецептор активируется, ионный канал открывается и позволяет ионам (например, ионам кальция, калия, хлора, натрия) проходить. На выходе ионов клеточная мембрана может двигаться против деполяризации или гиперполяризации. Когда мы говорим о деполяризации, мембрана возбуждается, а когда мы говорим о гиперполяризации, мембрана подавляется. Ионный сигнал, который вызывает деполяризацию мембраны, активирует клетку, и наоборот, когда ионный сигнал вызывает гиперполяризацию.
РЕЦЕПТОРЫ ТИПА 2, ИЛИ СВЯЗАННЫЕ С G-БЕЛКОМ ИЛИ МЕТАБОТРОПНЫМИ
Рецепторы 2-го типа в основном присутствуют в нашем организме и довольно сложны. Им нужен посредник для передачи сигнала, и в этом случае посредником является белок G. Как только лиганд связывается с рецептором, он активирует белок G, который, в свою очередь, активирует либо ионный канал, либо фермент. Белок G активирует ион канал процессы, которые следуют за активацией канала, объясняются рецепторами типа 1. Если, с другой стороны, белок G активирует фермент, будут производиться вторичные мессенджеры, которые вызовут серию клеточных эффектов. Мессенджеры в клетке - это циклические нуклеотиды (цАМФ и цГМФ) и высвобождение внутриклеточного кальция. Эти вторичные мессенджеры запускают внутриклеточные реакции, которые приводят к клеточному ответу. Время действия этого рецептора для получения ответа составляет несколько секунд. Это занимает немного больше времени, потому что рецептор должен активировать G-белок, который, в свою очередь, активирует либо канал, либо фермент. G-белок, помимо производства «активация канала или» фермента, он также может ингибировать последний.
Но что это за белок G?
Белок G представляет собой тримерный белок, состоящий из субъединиц α, ß и γ. Этот белок обладает действием GTPase, потому что он способен гидролизовать GTP и преобразовывать его в GDP. В этом примере субъединицы ß и γ не рассматриваются.. На ранней стадии G-белок связан с GDP, поэтому он неактивен. Когда агонист связывается с рецептором, происходит отделение GDP, и субъединица α связывается с GTP, следовательно, она активируется. После активации G-белок может связываться с эффекторными реакциями, продуцирующими канал или После завершения действия субъединица α преобразует GTP в GDP, возвращаясь к исходной ситуации и снова активируясь. Субъединица α характеризует ее эффектор, поэтому поговорим о белках:
- Gs или αS: активация эффектора, которым является аденилатциклаза (увеличение вторичных мессенджеров и цАМФ);
- Gq или αQ: активация фермента фосфолипазы C (IP3, DAG);
- Gi или αI: ингибирование эффектора, которым является аденилатциклаза (снижение вторичных мессенджеров и цАМФ).
РЕЦЕПТОРЫ ТИПА 3 ИЛИ СВЯЗАННЫЕ С ТИРОСИНКИНАЗой
Рецепторы 3-го типа всегда являются мембранными рецепторами, связанными с киназами. Большинство этих клеточных ответов происходит из-за фосфорилирования белков. Рецептор, однажды активированный путем связывания с агонистом (например, факторами роста, инсулином или цитокинами), активирует киназу, которая катализирует реакции. Вслед за этим событием образуется серия фосфорилирования белков с последующей модификацией генов на уровне ДНК. Время действия очень велико, мы говорим о часах или днях, потому что целью является именно транскрипция гена на уровне ДНК.
ТИП 4 ИЛИ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ РЕЦЕПТОРЫ
В отличие от предыдущих рецепторов, эти рецепторы типа 4 являются внутриклеточными или цитоплазматическими рецепторами. Часто эти рецепторы используются стероидными гормонами. это механизм, который изменяет экспрессию генов, поэтому на то, чтобы увидеть клеточные ответы, требуется много времени. Им нужно много времени, чтобы произвести белки, вызванные модификацией генов, вызванной веществом, введенным в клетку. Например, гормон, который Находится вне клетки, он покидает несущий его белок и превращается в очень липофильное вещество, благодаря которому липофильное вещество может проходить через клеточную мембрану и проникать в клетку. Как только вещество попадает в цитоплазму, оно связывается с сайтом узнавания (транспортным белком), структура которого очень нестабильна. Следовательно, гормон войдет в ядро, где он будет осуществлять свою активность по модификации транскрипции гена. В этот момент клеточный ответ будет состоять из продукции мРНК, которая будет синтезировать различные белки.
Рецептор
Место нахождения
Эффектор
Связь
Время действия
ТИП 1
Мембрана
Ионный канал
Прямой
Очень быстро
ТИП 2
Мембрана
Фермент или канал
Белок G
Секунды
ТИП 3
Мембрана
-------------------
Киназа
Часы / дни
ТИП 4
Внутриклеточный
-------------------
К различным рецепторам
и транспортировать белки
Очень долго
Еще статьи на тему «Механизмы передачи сигналов - типы рецепторов»
- Фармакологический синергизм
- Парасимпатическая и ортосимпатическая нервная система
