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受体的分类与功能

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受体的分类与功能

受体是细胞表面或亚细胞组分的一类生物大分子,可以特异性识别,并与有生物活性的化学信号物质(配体)结合,从而激活或启动一系列生物化学反应,最后导致该信号物质特定的生物效应。受体主要有两方面的功能:一是识别特异的信号物质一配体,与之结合;二是把识别和接受的信号准确无误地放大并传递到细胞内,启动一系列细胞内信号级联反应,最后导致特定的细胞生物学效应。要使细胞间的信号转换为细胞内信号,受体的两个功能缺一不可。根据受体结构和功能不同,一般可分为以下几类。

1.离子通道型受体

离子通道型受体由多亚基组成受体―离子通道复合体,本身既有信号结合位点,又是离子通道。其跨膜信号转导无需中间步骤,反应快,一般只需几毫秒。它们分为两类:一类是配体依赖性复合体,另一类为电压依赖性复合体。配体依赖性复合体常见于神经细胞和神经肌肉接头处。属于此类受体的有烟碱型乙酰胆碱受体(nAchR)、γ―氨基丁酸受体(GABAR)、甘氨酸受体、谷氨酸/天冬氨酸受体、5―羟色胺受体和ATP受体等。

它们都是由几个亚基组成的寡聚体蛋白,当神经递质与受体结合而改变通道蛋白的构象,导致离子通道的关闭或开启,改变质膜的离子通透性,将细胞外的化学信号转换为电信号,继而改变突触后细胞的兴奋性,产生生物效应。电压依赖性复合体是单个大分子多肽,每个分子含有4个同源重复序列,跨膜形成离子通道。二氢吡啶受体是这类复合物的代表之一,二氢吡啶对该复合体的影响可调节L型Ca2+慢通道。

2.G蛋白偶联受体

这类受体具有七段跨膜的。螺旋结构,故也称七次跨膜受体。受体本身并不具有酶活性,也不直接导致第二信使的生成。但这类受体与鸟苷酸结合调节蛋白(guaninenucleotide―binding regulatory proteins,G蛋白)偶联,通过G蛋白触发多种细胞内信使系统,继而作用于信号酶或离子通道,引起生物效应,故将这类受体称为G蛋白偶联受体。G蛋白偶联受体介导多样化的细胞外信号分子的细胞应答,包括多种肽类激素、局部介质、神经递质和氨基酸或脂肪酸衍生物以及光量子。

3.受体酪氨酸蛋白激酶

这是一类本身具有酪氨酸激酶活性的跨膜受体蛋白,由3个部分组成:与配体结合的胞外结构域;中段只有1个跨膜区段的结构域;成为本类受体特征的,有酪氨酸激酶活性的胞内结构域。它们的配体多数为细胞生长因子如血小板衍生生长因子(PDGF)、表皮细胞生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)等。配体与受体结合后,通过受体本身和底物蛋白酪氨酸残基的磷酸化及由此而引发的酶促级联反应,调节细胞的生长、分化及代谢等,因此把这类受体称为受体酪氨酸激酶(receptor tyrosme kinase,RTK),或称酪氨酸蛋白激酶(protein tyrosine kinase,PTK)型受体。

4.酪氨酸蛋白激酶偶联受体

此类受体本身并不具有酪氨酸激酶的活性,但其细胞内侧含有蛋白酪氨酸激酶的结合部位。当受体与配体结合后,由于受体构象的改变,可结合并激活JAK类蛋白酪氨酸激酶,从而启动细胞内的信号转导过程。这类受体的配体主要为生长因子和细胞因子如生长激素、促红细胞生长素、干扰素、白细胞介素等。

5.细胞内受体

细胞内受体存在于细胞质和(或)细胞核之中,与穿过细胞膜的配体结合,通过激活酶来发挥生物学效应。一氧化氮(NO)和甾体类激素就是两个例子。在许多组织中,NO是一种传递体。它没有专门的储存和释放调节机制,当需要时,由精氨酸为底物,经过一氧化氮合酶(nitrlc oxide synthase,NOS)合成。NO是一种自由基性质的气体,具脂溶性,能快速透过细胞膜扩散,与各种各样的胞内NO受体蛋白结合。甾体激素均为相对分子质量300左右的脂溶性小分子,可自由通透进入细胞内,与细胞内相应受体结合后产生效应。它们包括肾上腺皮质激素、性激素和维生素D,三大类。甾体激素及其受体通过调节特定基因的活化,诱导特异性蛋白质的合成而发挥广泛的生理效应。

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