independientemente de la naturaleza de la señal de inicio, las respuestas celulares están determinadas por la presencia de receptores que se unen específicamente a las moléculas de señalización. La Unión de moléculas de señal causa un cambio conformacional en el receptor, que luego desencadena la cascada de señalización posterior. Dado que las señales químicas pueden actuar en la membrana plasmática o dentro del citoplasma (o núcleo) de la célula diana, no es sorprendente que los receptores se encuentren en ambos lados de la membrana plasmática.,
los receptores de las moléculas de señal impermeables son proteínas de membrana que incluyen componentes tanto fuera como dentro de la superficie celular. El dominio extracelular de tales receptores incluye el sitio de unión para la señal, mientras que el dominio intracelular activa cascadas de señalización intracelular después de que la señal se une. Un gran número de estos receptores han sido identificados y se agrupan en tres familias definidas por el mecanismo utilizado para transducir la Unión de señales en una respuesta celular (figura 8.4 A-C).
Figura 8.,4
categorías de receptores celulares. Las moléculas de señalización impermeables a la membrana pueden unirse y activar cualquiera de los receptores enlazados a canales (A), receptores enlazados a enzimas (B), o receptores acoplados a proteínas G (C). Las moléculas de señalización permeantes de membrana activan intracelular(más…)
los receptores ligados a canales (también llamados canales iónicos controlados por ligando) tienen el receptor y las funciones de transducción como parte de la misma molécula de proteína., La interacción de la señal química con el sitio de unión del receptor causa la apertura o el cierre de un poro del canal iónico en otra parte de la misma molécula. El flujo de iones resultante cambia el potencial de membrana de la célula objetivo y, en algunos casos, también puede conducir a la entrada de iones Ca2+ que sirven como una segunda señal de mensajero dentro de la célula. Buenos ejemplos de tales receptores son los receptores de neurotransmisores descritos en el Capítulo 7.
los receptores enzimáticos también tienen un sitio de unión extracelular para señales químicas., El dominio intracelular de tales receptores es una enzima cuya actividad catalítica está regulada por la Unión de una señal extracelular. La gran mayoría de estos receptores son proteínas quinasas, a menudo tirosina quinasas, que fosforilan las proteínas diana intracelulares, cambiando así la función fisiológica de las células diana. Miembros notables de este grupo de receptores incluyen la familia Trk de receptores de neurotrofina (ver Capítulo 23) y otros receptores de factores de crecimiento.,
los receptores acoplados a la proteína G regulan las reacciones intracelulares por un mecanismo indirecto que involucra una molécula transductora intermedia, llamada proteínas de unión al GTP (o proteínas G). Debido a que todos estos receptores comparten la característica estructural de cruzar la membrana plasmática siete veces, también se les conoce como receptores 7-transmembrana (o receptores metabotrópicos; ver capítulo 7). Se han identificado cientos de diferentes receptores vinculados a la proteína G., Los ejemplos bien conocidos incluyen el receptor β-adrenérgico, el tipo muscarininc del receptor de la acetilcolina, los receptores metabotrópicos del glutamato, los receptores para los odorantes en el sistema olfativo, y muchos tipos de receptores para las hormonas peptídicas. La rodopsina, una proteína 7-transmembrana sensible a la luz en los fotorreceptores retinianos, es otra forma de receptor ligado a la proteína G (ver Capítulo 11).
los receptores intracelulares son activados por moléculas de señalización permeantes celulares o lipofílicas (figura 8.4 D)., Muchos de estos receptores conducen a la activación de Cascadas de señalización que producen nuevos ARNm y proteínas dentro de la célula diana. A menudo tales receptores comprenden una proteína del receptor unida a un complejo inhibitorio de la proteína. Cuando la molécula de señalización se une al receptor, el complejo inhibitorio se disocia para exponer un dominio de unión al ADN en el receptor. Esta forma activada del receptor puede entonces moverse hacia el núcleo e interactuar directamente con el ADN nuclear, resultando en una transcripción alterada. Algunos receptores intracelulares se encuentran principalmente en el citoplasma, mientras que otros están en el núcleo., En cualquier caso, una vez que estos receptores se activan pueden afectar la expresión génica al alterar la transcripción del ADN.