3 Esempio di proteine ​​del recettore: dovresti sapere

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Le proteine ​​recettoriali sono parte integrante della biochimica e della farmacologia. Aiutano a trasdurre segnali chimici attraverso la membrana plasmatica.

Esistono diversi tipi di proteine ​​recettoriali. Questo articolo getterà luce su alcune delle proteine ​​recettoriali ampiamente studiate per quanto riguarda il loro ruolo nella trasduzione del segnale.

Esempi di proteine ​​recettoriali:

  • Recettore tirosin-chinasi
  • Recettori nucleari
  • Canali ionici ligando-dipendenti
  • Recettori accoppiati a proteine ​​G

Le sezioni seguenti discuteranno in dettaglio le proteine ​​​​recettrici sopra menzionate.

Recettore tirosin-chinasi

Le tirosin-chinasi recettoriali (RTK) svolgono un ruolo cruciale nella progressione di diversi tipi di cancro.

Ad oggi sono stati identificati 58 RTK nell'uomo. Le proteine ​​del recettore RTK regolano i normali processi cellulari consentendo a determinati ormoni e ormoni della crescita polipeptidici di entrare nella cellula. Gli RTK sono di due tipi: RTK recettoriali e RTK non recettoriali. Gli RTK recettoriali sono costituiti da un dominio transmembrana mentre gli RTK non recettoriali sono privi di un dominio transmembrana.

Il recettore del fattore di crescita epidermico e il recettore del fattore di crescita nervoso sono i primi RTK ad essere scoperti negli anni '1960. Da allora sono state identificate 20 classi di RTK.

Alcuni di questi sono: MuSK RTK, TIE RTK, recettori orfani simili a RTK, correlati al recettore tirosin-chinasi, recettore tirosin-chinasi dei leucociti, famiglia dei recettori del dominio della discoidina, proto-oncogene tirosin-protein chinasi, proto-oncogene RET, recettore del fattore di crescita epidermico, recettore tirosin-proteina chinasi, recettore dell'insulina.

Recettori Eph, recettori del fattore di crescita derivato dalle piastrine, recettore del fattore di crescita degli epatociti, fattore di crescita dell'endotelio vascolare, recettori Trk, recettori del fattore di crescita dei fibroblasti e carcinoma del colon chinasi 4.

esempio di proteina recettore
Recettore recettore tirosin-chinasi da Wikimedia

Il recettore dell'insulina RTK forma un dimero legato da legami disolfuro in presenza di insulina. Una volta che un ligando (insulina) si lega al dominio extracellulare del recettore, stimola la formazione di dimeri. Una singola entità del dimero ha tre parti: dominio terminale C intracellulare, regione transmembrana lunga 25-38 amminoacidi idrofobi e un dominio terminale N extracellulare.

La regione terminale N esterna lega il ligando come un fattore di crescita o insulina. È noto che la regione terminale C interna ha regioni conservate che catalizzano l'autofosforilazione dei substrati RTK.  

In presenza di un ligando che si lega alla regione extracellulare della proteina recettore, si formano dei dimeri che a loro volta attivano la regione C intracellulare che catalizza l'autofosforilazione del recettore attivato.

Recettori nucleari

I recettori nucleari sono in grado di rispondere agli ormoni tiroidei e steroidei. Una volta attivati, questi recettori regolano l'espressione di diversi geni mantenendo così l'omeostasi dell'organismo.  

I recettori nucleari sono anche noti come fattori di trascrizione in quanto regolano direttamente l'espressione di determinati geni. Un recettore nucleare viene attivato solo in presenza di un ligando che sovraregola o sottoregola l'espressione del gene di interesse.

I recettori nucleari sono diversi dagli altri recettori nella loro capacità di influenzare direttamente la regolazione genica, rendendoli una classe essenziale di recettori da studiare.

I ligandi dei recettori nucleari sono generalmente di natura lipofila. Alcuni di questi ligandi sono; Vitamina A e D, ormoni xenobiotici e ormoni endogeni.  

I meccanismi dei recettori nucleari sono classificati in due grandi classi: tipo I e tipo II. I recettori nucleari di tipo I si trovano nel citosol e i recettori nucleari di tipo II si trovano nel nucleo. I ligandi lipofili che si diffondono attraverso la membrana plasmatica attivano questi recettori nucleari e stimolano una cascata di segnali a valle che alla fine regola verso l'alto o verso il basso l'espressione genica.

tipo I

Una volta che i recettori nucleari di tipo I vengono attivati ​​nel citosol, vengono traslocati nel nucleo e si legano agli elementi di risposta ormonale (sequenze di DNA specifiche). I recettori degli estrogeni, i recettori del progesterone e i recettori degli androgeni sono alcuni esempi di recettori nucleari di tipo I.

Il DNA/recettore nucleare trascrive quindi il DNA nell'RNA messaggero che a sua volta porta all'espressione delle proteine.

tipo II

I recettori del nucleo di tipo II si trovano nel nucleo. Questi recettori sono legati alle proteine ​​corepressorie in assenza di ligandi. Una volta che i ligandi si legano ai recettori nucleari, i corepressori vengono sostituiti da coattivatori che attivano il recettore. Il recettore attivato si lega quindi al DNA per trascrivere il DNA nell'RNA messaggero con l'aiuto di altre proteine ​​della polimerasi.

Il recettore dell'acido retinoico e il recettore dell'ormone tiroideo sono i due esempi di recettori nucleari di tipo II.

Esistono altri due tipi di meccanismi: tipo III e tipo IV.

tipo III

Come i recettori nucleari di tipo I, anche questa classe di recettori si lega al DNA come omodimeri.

Tipo IV

Questi tipi di recettori nucleari sono in grado di legarsi al DNA sia come monomeri che come dimeri.

Canali ionici ligando-dipendenti

In presenza di un messaggero chimico, i canali ionici ligando-dipendenti consentono il trasporto di ioni Ca2+, Na+ e K+ attraverso la membrana plasmatica.

Il neurotrasmettitore rilasciato dall'eccitazione del neurone presinaptico si lega ai recettori.

Ciò porta a un cambiamento conformazionale nel recettore che a sua volta consente agli ioni di fluire attraverso la membrana cellulare portando infine alla depolarizzazione o all'iperpolarizzazione rispettivamente per la risposta eccitatoria o inibitoria.

I canali ionici ligando-dipendenti sono costituiti da un dominio extracellulare di legame del ligando e da una regione transmembrana costituita da un poro ionico.

I canali ionici ligando-dipendenti aiutano a convertire i segnali chimici presinaptici in segnali elettrici postsinaptici. Esistono tre famiglie di canali ionici ligano-dipendenti: canali ATP-dipendenti, recettori cys-loop e recettori ionotropici del glutammato.  

Recettori accoppiati a proteine ​​G

I recettori accoppiati alla proteina G sono comunemente noti come recettori eptaelicoidali poiché attraversano la membrana cellulare sette volte.

Queste sono proteine ​​​​recettrici legate all'evoluzione che regolano i processi cellulari una volta attivate. Questi recettori si attivano in presenza o in assenza di ligandi. I ligandi possono legare sia le eliche transmembrana che i terminali N extracellulari.

È interessante notare che i recettori accoppiati alla proteina G sono presenti solo negli eucarioti. I ligandi dei recettori accoppiati a proteine ​​G variano da piccoli peptidi a grandi proteine. Ormoni, neurotrasmettitori e feromoni sono alcuni dei ligandi dei recettori accoppiati a proteine ​​G.

Due vie correlate ai recettori accoppiati a proteine ​​G sono la via del segnale del fosfatidilinositolo e la via del segnale cAMP.

Un cambiamento conformazionale nel recettore accoppiato alla proteina G potrebbe essere visto quando un ligando si lega ad esso e quindi agisce come un fattore di scambio nucleotidico della guanina (GEF). Il recettore accoppiato alla proteina G attivato attiva quindi ulteriormente una proteina G adiacente sostituendo GDP con GTP. La subunità α legata a GTP del recettore accoppiato a proteine ​​G si dissocia quindi dall'unità originale e avvia la segnalazione intracellulare.

Vari ruoli svolti dai recettori accoppiati alla proteina G sono coinvolti nella metastasi e nella crescita dei tumori, regolando l'umore e il comportamento, stimolando l'olfatto, mantenendo l'omeostasi, i sistemi nervosi sia simpatico che parasimpatico sono regolati recettore accoppiato alla proteina G, regolando il sistema immunitario e densità cellulare.

Esistono diverse classi di recettori accoppiati a proteine ​​​​G, vale a dire; recettori dei feromoni di accoppiamento fungino, glutammato metabotropico simile alla rodopsina, frizzled, famiglia dei recettori della secretina e recettori AMP della ciclina.

Approssimativamente, 831 geni umani codificano per recettori accoppiati a proteine ​​G.

Conclusione

Complessivamente si può concludere che esistono diversi tipi di proteine ​​recettoriali che svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione dei processi cellulari.

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