stringtranslate.com

Метаботропный рецептор

Метаботропный рецептор , также называемый более широким термином рецептор, связанный с G-белком , [1] представляет собой тип мембранного рецептора, который инициирует ряд метаболических этапов для модуляции активности клетки. Нервная система использует два типа рецепторов : метаботропные и ионотропные рецепторы. В то время как ионотропные рецепторы образуют поры ионного канала , метаботропные рецепторы косвенно связаны с ионными каналами через механизмы передачи сигнала, такие как G-белки .

Оба типа рецепторов активируются специфическими химическими лигандами . Когда ионотропный рецептор активируется, он открывает канал, который позволяет ионам, таким как Na + , K + или Cl − течь. Напротив, когда активируется метаботропный рецептор, запускается ряд внутриклеточных событий, которые также могут приводить к открытию ионных каналов или другим внутриклеточным событиям, но включают ряд вторичных мессенджеров . [2]

Механизм

Химические мессенджеры связываются с метаботропными рецепторами, чтобы инициировать разнообразные эффекты, вызванные биохимическими сигнальными каскадами . Рецепторы, сопряженные с G-белком, все являются метаботропными рецепторами. Когда лиганд связывается с рецептором, сопряженным с G-белком, белок, связывающий гуаниновые нуклеотиды , или G-белок , активирует каскад вторичных мессенджеров, который может изменять транскрипцию генов , регулировать другие белки в клетке, высвобождать внутриклеточный Ca 2+ или напрямую влиять на ионные каналы на мембране. [3] [4] Эти рецепторы могут оставаться открытыми от нескольких секунд до нескольких минут и связаны с долгосрочными эффектами, такими как изменение синаптической силы и модуляция краткосрочной и долгосрочной синаптической пластичности. [5]

Метаботропные рецепторы имеют разнообразные лиганды, включая, но не ограничиваясь: низкомолекулярные трансмиттеры, моноамины , пептиды , гормоны и даже газы. [5] [6] [7] По сравнению с быстродействующими нейротрансмиттерами , эти лиганды не поглощаются снова и не быстро разрушаются. Они также могут попадать в кровеносную систему для глобализации сигнала. [3] Большинство метаботропных лигандов имеют уникальные рецепторы. Некоторые примеры включают: метаботропные глутаматные рецепторы , мускариновые ацетилхолиновые рецепторы , рецепторы ГАМК B. [2] [8]

Структура

Рецепторы, сопряженные с G-белком, имеют семь гидрофобных трансмембранных доменов. Большинство из них являются мономерными белками, хотя рецепторам ГАМК B для правильного функционирования требуется гетеродимеризация. N-конец белка расположен на внеклеточной стороне мембраны, а его C-конец — на внутриклеточной стороне. [2]

Семь трансмембранных доменов с внешним аминоконцом часто считаются имеющими форму альфа-спирали, а полипептидная цепь, как говорят, состоит примерно из 450–550 аминокислот.

Ссылки

  1. ^ Purves, Dale, ред. (2018). Neuroscience, 6-е изд . Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. стр. 103.
  2. ^ abc Уильямс, SJ; Первес, Дейл (2001). Нейробиология . Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. ISBN 0-87893-742-0.
  3. ^ ab "Принципы нейронного проектирования", MIT Press, 2015, doi :10.7551/mitpress/9395.003.0019, ISBN 978-0-262-32731-2, получено 18 октября 2020 г. {{citation}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  4. ^ Ferguson, Duncan C. (1 января 2018 г.), Wallig, Matthew A.; Haschek, Wanda M.; Rousseaux, Colin G.; Bolon, Brad (ред.), «Глава 4 — Принципы фармакодинамики и токсикодинамики», Fundamentals of Toxicologic Pathology (третье издание) , Academic Press, стр. 47–58, doi : 10.1016/b978-0-12-809841-7.00004-6, ISBN 978-0-12-809841-7, получено 30 октября 2020 г.
  5. ^ ab Надим, Фарзан; Бухер, Дирк (декабрь 2014 г.). «Нейромодуляция нейронов и синапсов». Current Opinion in Neurobiology . 29 : 48–56. doi :10.1016/j.conb.2014.05.003. ISSN  0959-4388. PMC 4252488 . PMID  24907657. 
  6. ^ Берроуз, Малкольм (1996). «Нейротрансмиттеры, нейромодуляторы и нейрогормоны». Нейробиология мозга насекомых . Оксфордская стипендия. doi :10.1093/acprof:oso/9780198523444.003.0005. ISBN 9780198523444.
  7. ↑ Мардер, Ив (4 октября 2012 г.). «Нейромодуляция нейронных цепей: назад в будущее». Neuron . 76 (1): 1–11. doi :10.1016/j.neuron.2012.09.010. ISSN  0896-6273. PMC 3482119 . PMID  23040802. 
  8. ^ Hoehn K, Marieb EN (2007). «Основы нервной системы и нервной ткани». Анатомия и физиология человека. Сан-Франциско: Pearson Benjamin Cummings. ISBN 978-0-8053-5910-7.

Дальнейшее чтение