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受体的分类与特性

发布时间:2015-09-06 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:4361

受体是分布在细胞膜上或细胞内,可与配体特异结合的蛋白质分子,与配体(激素、神经递质和细胞因子等)结合后,通过信号转导与放大系统引发细胞内一系列的化学反应,产生多种生理效应。常见的神经涕质及其受体系统如下:

受体分类

根据受体的亚细胞定位可分为以下3种:①膜受体,这类受体位于细胞膜上,如:胰高血糖素、生长激素和生长激素释放素等多肤类激素受体及儿茶酚胺类的受体都是膜受体;②胞质受体,这类受体存在于细胞质内,如雌二醇、肾上腺皮质激素等街体激素的受体;③核受体,这类受体存在于细胞核内,已发现的有甲状腺素的受体。
膜受体根据受体的结构和性质不同,又可分为离子通道受体,G蛋白偶联受体和蛋白酪氨酸激酶受体等。

(1) 离子通道型受体离子通道受体是一类自身为离子通道的受体,这种离子通道与电压门控离子通道及受化学修饰调控的离子通道不同,它们的开放或关闭直接受配体的控制。以乙酰胆碱N型受体为例,它是由5个同源性很高的亚基构成,包括2个a亚基,1个β亚基,1个γ亚基和1个δ亚基。其中一条a螺旋含较多的极性氨基酸,就是由于这个亲水区的存在,使5个亚基共同在膜中形成一个亲水性的通道。离子通道型受体可以是阳离子通道,如乙酰胆碱、谷氨酸和5一羟色胺的受体,也可以是阴离子通道,如甘氨酸和γ一氨基丁酸的受体。

(2) G蛋白偶联受体G蛋白偶联受体包括多种神经递质、肽类激素和趋化因子的受体。在味觉、视觉和嗅觉中,接受外源性理化因子的受体亦属G蛋白偶联受体。这类受体在结构上均为单体蛋白,氨基末端(N末端)位于细胞外表面,羧基末端(C末端)在胞膜内侧,其肽链要反复跨膜七次,也称为七次跨膜螺旋受体。其胞浆部分可与一种GTP结合蛋白(简称G蛋白)相互作用,这种G蛋白是该信号传递途径中的第一个信号传递分子,这也是这类受体被称为G蛋白偶联受体的原因。G蛋白偶联受体是种类最多的一类受体。

G蛋白由a、β和γ等三个亚单位组成 ,a亚单位又可分多种类型,其作用也不尽相同。G蛋白偶联受体的信号传递过程包括:配体与受体结合;受体活化G蛋白;G蛋白激活或抑制细胞内的效应分子;效应分子改变细胞内信使的含量与分布;细胞内信使作用于相应的靶分子,从而改变细胞的代谢过程及基因表达等。

(3)蛋白酪氨酸激酶受体蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine ki-nase, PTK)受体是一类能催化蛋白质酪氨酸残基(Tyr或Y)磷酸化的蛋白激酶,共同特征是C端具有典型的PTK结构,该酶可催化自身或底物磷酸化。它有两种类型:①直接存在细胞膜上,具有受体和蛋白酪氨酸激酶活性两种作用,被称为酪氨酸蛋白激酶受体或受体酪氨酸蛋白激酶(receptor tyrosine kinase, RTK)。细胞生长因子和神经营养因子受体属此类,如与NGF作用的受体有TrkA、TrkB和TrkC、TrkA的三维结构见图1. 3;②存在于细胞内通过与受体胞内区结合,促进细胞信号转导,并具有酪氨酸激酶活性的蛋白质,称为非受体酪氨酸蛋白激酶( non一receptor tyrosine kinase, nRTK ),它们所结合的受体主要为细胞因子受体、淋巴细胞抗原受体及部分勃附受体。这类受体胞内区没有PTK结构,当它们与配体结合后,可激活与其相连的胞内nRTK,并通过PTK引发的酪氨酸磷酸化反应来转导信号。

受体特性

(1) 受体脱敏受体脱敏指使用受体激动剂刺激后,组织细胞对激动剂的敏感性下降。若脱敏仅限于该激动剂本身,称为同源脱敏;若对其他激动剂的敏感性也下降,称为异源脱敏。脱敏的机制可能包括受体的磷酸化、受体内陷、受体与G蛋白脱偶联和膜脂代谢变化等。

(2)受体多样性:变异与特化以7次跨膜受体为例,高度保守的氨基酸序列特化为不同配体的结合部位,低分子量的配体(肾上腺素,乙酰胆碱等)一般结合于疏水核心部位;肽段和一些蛋白结合于受体的外部区; Ca 2+和谷氨酸等结合于N末端延长的结构域,并引起受体构象的改变 ; G蛋白受体被蛋白酶水解产生新的N末端,称为PAR受体(proteinase activatedreceptors),可被凝血酶所激活。

(3)受体二聚化 受体二聚化分为同源二聚化和异源二聚化。大部分的蛋白酪氨酸激酶受体(RTK)经此途径活化:首先配体与RTK结合使之发生二聚化(或寡聚化)或使原来就以寡聚体形式存在的受体结构发生重排;受体形成二聚体时,胞外部分形成了稳定的二聚结构,而胞内部分也互相靠近,使得胞内Tyr残基以分子间作用的方式发生自磷酸化,其中PTK区中活化环(activation loop, A环)上的Tyr自磷酸化对于激活原来被自身抑制的PTK活性最为关键。

(4)受体一配体结合的特性受体与配体结合的特性主要有:①特异性,配体只与特定的受体结合,具有高度的特异性;②亲和性,受体与其相应的配体有高度的亲和性。一般血液中激素的浓度很低,每升只有10-6一10-12摩尔,但仍足以同其受体结合,发挥正常的生理作用;③饱和性,受体可以被配体饱和。特别是胞质受体,数量较少,少量激素就可以达到饱和结合;④有效性,受体与配体结合后要引起某种生物学效应。

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