Independentemente da natureza do início do sinal, as respostas celulares são determinadas pela presença de receptores que especificamente se ligam a moléculas de sinalização. A ligação de moléculas de sinal causa uma mudança de conformação no receptor, que então desencadeia a cascata de sinalização subsequente. Dado que os sinais químicos podem actuar tanto na membrana plasmática como no citoplasma (ou núcleo) da célula alvo, não é de surpreender que os receptores sejam encontrados em ambos os lados da membrana plasmática.,
os receptores das moléculas de sinal impermeantes são proteínas de membrana que incluem componentes tanto no exterior como no interior da superfície celular. O domínio extracelular de tais receptores inclui o local de ligação para o sinal, enquanto o domínio intracelular activa cascatas de sinalização intracelular após o sinal se ligar. Um grande número destes receptores foi identificado e estão agrupados em três famílias definidas pelo mecanismo utilizado para transduzir a ligação do sinal numa resposta celular (figura 8.4 A-C).
Figura 8.,4 categorias de receptores celulares. As moléculas de sinalização impermeável à membrana podem ligar-se a receptores ligados a canais (a), receptores ligados a enzimas (b) ou receptores acoplados a proteínas-G (C). As moléculas permeantes da membrana activam as moléculas intracelulares (mais…)
receptores ligados ao canal (também chamados canais iónicos ligados ao ligando) têm funções de receptor e transdutor como parte da mesma molécula proteica., A interacção do sinal químico com o local de ligação do receptor provoca a abertura ou o fecho de um poro de canal iónico noutra parte da mesma molécula. O fluxo iônico resultante muda o potencial de membrana da célula-alvo e, em alguns casos, também pode levar à entrada de íons Ca2+ que servem como um segundo sinal mensageiro dentro da célula. Bons exemplos de tais receptores são os receptores neurotransmissores descritos no Capítulo 7.os receptores ligados às enzimas têm também um local de ligação extracelular para sinais químicos., O domínio intracelular de tais receptores é uma enzima cuja actividade catalítica é regulada pela ligação de um sinal extracelular. A grande maioria destes receptores são proteínas cinases, muitas vezes tirosinas cinases, que fosforilato proteínas-alvo intracelulares, alterando assim a função fisiológica das células-alvo. Os membros dignos de nota deste grupo de receptores incluem a família Trk de receptores neurotrofínicos (ver Capítulo 23) e outros receptores para fatores de crescimento.,os receptores acoplados às proteínas G regulam as reacções intracelulares através de um mecanismo indirecto envolvendo uma molécula intermediária transdutora, denominada proteínas de ligação ao GTP (ou proteínas G). Como todos estes receptores compartilham a característica estrutural de atravessar a membrana plasmática sete vezes, eles também são referidos como receptores 7-transmembranares (ou receptores metabotrópicos; ver Capítulo 7). Centenas de receptores diferentes ligados às proteínas G foram identificados., Exemplos bem conhecidos incluem o receptor β-adrenérgico, o tipo muscarinco do receptor acetilcolina, receptores metabotrópicos de glutamato, receptores para odores no sistema olfativo, e muitos tipos de receptores para hormônios peptídicos. A rhodopsina, uma proteína 7-transmembranar sensível à luz nos fotorreceptores retinianos, é outra forma de receptor ligado à proteína G (ver Capítulo 11).os receptores intracelulares são activados por moléculas permeantes celulares ou de sinalização lipofílica (Figura 8, 4 D)., Muitos destes receptores levam à ativação de cascatas sinalizadoras que produzem novos mRNA e proteínas dentro da célula alvo. Muitas vezes, tais receptores incluem uma proteína receptor ligada a um complexo proteico inibitório. Quando a molécula de sinalização se liga ao receptor, o complexo inibitório dissocia-se para expor um domínio de ligação do ADN ao receptor. Esta forma ativada do receptor pode então mover-se para o núcleo e interagir diretamente com o DNA nuclear, resultando em transcrição alterada. Alguns receptores intracelulares estão localizados principalmente no citoplasma, enquanto outros estão no núcleo., Em ambos os casos, uma vez que estes receptores são ativados eles podem afetar a expressão do gene alterando a transcrição do DNA.