a kezdeményező jel jellegétől függetlenül a sejtválaszokat olyan receptorok jelenléte határozza meg, amelyek kifejezetten kötik a jelátviteli molekulákat. A jelmolekulák kötődése a receptor konformációs változását okozza, amely ezután kiváltja a későbbi jelátviteli kaszkádot. Tekintettel arra, hogy a kémiai jelek akár a plazmamembránon, akár a célsejt citoplazmáján (vagy magján) működhetnek, nem meglepő, hogy a plazmamembrán mindkét oldalán receptorok találhatók.,
az impermeant jelmolekulák receptorai membránon átívelő fehérjék, amelyek a sejtfelszínen kívül és belül egyaránt tartalmaznak komponenseket. Az ilyen receptorok extracelluláris doménje magában foglalja a jel kötőhelyét, míg az intracelluláris domain aktiválja az intracelluláris jelátviteli kaszkádokat a jel megkötése után. Számos ilyen receptort azonosítottak, és három családba csoportosítottak, amelyeket a jel sejtválaszhoz kötődő jel transzdukciójára használt mechanizmus határoz meg (8.4 A-C ábra).
8.ábra.,4
celluláris receptorok kategóriái. A membrán-impermeant jelátviteli molekulák kötődhetnek és aktiválhatják a csatornához kapcsolt receptorokat (a), az enzimhez kapcsolt receptorokat (B) vagy a G-fehérjéhez kapcsolt receptorokat (C). A membrán permeant jelátviteli molekulák aktiválják az intracelluláris (több…)
a csatorna-kapcsolt receptorok (más néven ligand-gátolt ioncsatornák) ugyanazon fehérjemolekula részeként rendelkeznek receptor-és transzducing funkciókkal., A kémiai jel kölcsönhatása a receptor kötőhelyével egy ioncsatorna pórusának megnyitását vagy bezárását okozza ugyanazon molekula egy másik részében. Az így létrejövő ionáram megváltoztatja a célsejt membránpotenciálját, és bizonyos esetekben Ca2+ ionok bejutását is eredményezheti, amelyek második hírvivő jelként szolgálnak a sejten belül. Az ilyen receptorok jó példái a 7. fejezetben leírt neurotranszmitter receptorok.
az enzimhez kötött receptorok extracelluláris kötőhelyet is tartalmaznak a kémiai jelek számára., Az ilyen receptorok intracelluláris doménje olyan enzim, amelynek katalitikus aktivitását egy extracelluláris jel kötődése szabályozza. Ezeknek a receptoroknak a nagy többsége fehérje kinázok, gyakran tirozin kinázok, amelyek foszforilát intracelluláris célfehérjék, ezáltal megváltoztatva a célsejtek fiziológiai funkcióját. A receptorok ezen csoportjának figyelemre méltó tagjai közé tartozik a neurotrofin receptorok Trk családja (lásd a 23.fejezetet), valamint a növekedési faktorok egyéb receptorai.,
G-protein-coupled receptorok szabályozzák intracelluláris reakciók közvetett mechanizmus bevonásával egy köztes transzducing molekula, az úgynevezett GTP-kötő fehérjék (vagy G-fehérjék). Mivel ezek a receptorok mind hétszer osztják meg a plazmamembrán áthaladásának szerkezeti jellemzőjét, ezeket 7-transzmembrán receptoroknak (vagy metabotróp receptoroknak) is nevezik; lásd a 7.fejezetet). Több száz különböző G-fehérjéhez kapcsolódó receptort azonosítottak., Jól ismert példák közé tartozik a β-adrenerg receptor, az acetilkolin receptor muszkarinin-típusa, a metabotrop glutamát receptorok, a szaglórendszerben lévő szaglók receptorai, valamint a peptidhormonok sokféle receptora. A rodopszin, egy fényérzékeny 7-transzmembrán fehérje a retinális fotoreceptorokban, a G-proteinhez kapcsolódó receptor egy másik formája (lásd a 11. fejezetet).
az intracelluláris receptorokat sejt-permeant vagy lipofil jelátviteli molekulák aktiválják (8.4 D ábra)., Ezek közül a receptorok közül sok olyan jelátviteli kaszkád aktiválódásához vezet, amelyek új mRNS-t és fehérjét termelnek a célsejtben. Az ilyen receptorok gyakran tartalmaznak egy gátló fehérje komplexhez kötött receptorfehérjét. Amikor a jelátviteli molekula kötődik a receptorhoz, a gátló komplex disszociál, hogy DNS-kötő domént tegyen ki a receptoron. A receptor ezen aktivált formája ezután beköltözhet a sejtmagba, és közvetlenül kölcsönhatásba léphet a nukleáris DNS-sel, ami megváltozott transzkripciót eredményez. Egyes intracelluláris receptorok elsősorban a citoplazmában helyezkednek el, míg mások a magban vannak., Mindkét esetben, ha ezek a receptorok aktiválódnak, befolyásolhatják a gén expresszióját a DNS transzkripció megváltoztatásával.