Ugrás a tartalomhoz

Sejtbiológia

Balázs Margit (2011)

Debreceni Egyetem

Sejtfelszíni receptorok

Sejtfelszíni receptorok

A sejtek felszínén számos olyan receptor található, melyek észlelik a külvilágból érkező sokféle hírvivő anyagot/molekulát és olyan információs pályát (pályákat, jelátviteli útvonalakat) hoznak működésbe, melyek végső soron valamilyen sejtműködést szabályoznak, mint pl. kiválasztás, sejtosztódás, differenciálódás, sejtek közötti kommunikáció, anyagcsere stb. Molekuláris értelemben a folyamat egy sor, a membránban lévő fehérje működésének, be- és kikapcsolódásán alapul. Ezek a fehérjék úgy adják tovább a külső jelet, hogy pl. megváltoztatják a soron kövekező fehérje térszerkezetét, konfomációját. Mindez a fehérjék működésének (aktiváció) megváltozását eredményezi, aminek eredményeként az információ a citoplazmában lévő kis molekulákra, ionokra (másodlagos hírvivőkre) kerül át. A sejtfelszíni receptorok olyan integráns membránfehérjék, melyek a sejtmembránt átívelve több transzmembrán szakasszal is rendelkeznek. Leggyakrabban glikoproteinek, melyeket egy vagy több alegység alakot . A következő ábra azt a szerkezetet mutatja be, melynek transzmembrán doménje hét, egymáshoz nagyon hasonló fehérjéből áll. Ezekről a sejtfelszíni receptorokról a jelet a GTP-kötő fehérjék közvetítik a sejt belsejébe. Ezek a G-proteint kötő fehérjék.

6.9. ábra - Transzmembrán fehérje lokalizációja és szerkezete

Transzmembrán fehérje lokalizációja és szerkezete

Ezeket a sejtfelszini receptorokat aktiváló jelek pl. az adrenalin, a dopamin, a szerotonin (ezek kis molekulájú aminok) és a peptidek (mint pl. glukagon, lutenizáló hormonok, bradikinin).

A sejtfelszíni receptorok a receptor fehérjeszerkezete és a jelátvitel mechanizmusának alapján lehet csoportosítani. A következő ábra a legjelentősebb receptorcsoportokat foglalja össze.

6.10. ábra - A sejtfelszíni receptorok 3 fő kategóriája

A sejtfelszíni receptorok 3 fő kategóriája

A másodlagos hírvivő molekulák közül kiemelten fontosak a ciklikus AMP (cAMP), az inozitol-foszfátok és a kalcium. A cAMP-t a G-protein által aktivált adenilát-cikláz termeli. Számos jelátviteli folyamatban résztvevő másodlagos hírvivő molekula, mely a cAMP függő protein-kinázokat (röviden PKA) aktiválja. A PKA két szabályozó és két katalitikus egységből áll, ebben a formában inaktív. A cAMP hatására a szabályozó egység leválik és a két katalitikus egység aktiválódik. Az aktivált fehérje további fehérjéket foszforilál szerin vagy treonin oldalláncon, ezzel beindul egy fontos jelátviteli kaszkád folyamat a sejten belül, ami együtt jár a jel hatásának erősítésével is. A foszforiláció a jelátviteli folyamatok általános szabályozási formája, mely konformáció, polaritás, töltés eloszlás megváltoztatásával módosítja a fehérjék működését, a folymat megfordítható, ezeket a folyamatokat a foszfatáz enzimek katalizálják.

6.11. ábra - A sejtfelszini ligandkötést követően megnő a másodlagos hírvivők koncentrációja

A sejtfelszini ligandkötést követően megnő a másodlagos hírvivők koncentrációja

A témához kapcsolódó elméleti anyag: Sejtbiológia Szerk. Szabó Gábor 8.1.5.1.1. fejezete