oavsett vilken typ av initieringssignalen, de cellulära svaren bestäms av närvaron av receptorer som specifikt binder signalmolekylerna. Bindning av signalmolekyler orsakar en konformationsförändring i receptorn, som sedan utlöser den efterföljande signalkaskaden. Med tanke på att kemiska signaler kan agera antingen vid plasmamembranet eller inom cytoplasman (eller kärnan) hos målcellen är det inte förvånande att receptorer finns på båda sidor av plasmamembranet.,
receptorerna för impermeant signalmolekyler är membranspännande proteiner som innehåller komponenter både utanför och inuti cellytan. Den extracellulära domänen hos sådana receptorer innefattar bindningsstället för signalen, medan den intracellulära domänen aktiverar intracellulära signalkaskader efter att signalen binder. Ett stort antal av dessa receptorer har identifierats och är grupperade i tre familjer som definieras av den mekanism som används för att härleda signalbindning till ett cellulärt svar (figur 8.4 A-C).
figur 8.,4
kategorier av cellulära receptorer. Membran-impermeant signalering molekyler kan binda till och aktivera antingen kanal-länkade receptorer (a), enzymbundna receptorer (B), eller g-protein-kopplade receptorer (C). Membranpermeant signaleringsmolekyler aktiverar intracellulära (mer…)
Kanallänkade receptorer (även kallade ligand-gated jonkanaler) har receptor-och transducerande funktioner som en del av samma proteinmolekyl., Interaktion av den kemiska signalen med receptorns bindningsställe orsakar öppning eller stängning av en jonkanalpor i en annan del av samma molekyl. Det resulterande jonflödet förändrar målcellens membranpotential och kan i vissa fall också leda till inmatning av Ca2+ – joner som fungerar som en andra budbärarsignal i cellen. Goda exempel på sådana receptorer är de neurotransmittorreceptorer som beskrivs i kapitel 7.
Enzymbundna receptorer har också ett extracellulärt bindningsställe för kemiska signaler., Den intracellulära domänen hos sådana receptorer är ett enzym vars katalytiska aktivitet regleras av bindningen av en extracellulär signal. Den stora majoriteten av dessa receptorer är proteinkinaser, ofta tyrosinkinaser, att fosforylat intracellulära målproteiner, vilket förändrar den fysiologiska funktionen hos målcellerna. Anmärkningsvärda medlemmar av denna grupp av receptorer innefattar Trk-familjen av neurotrofinreceptorer (se kapitel 23) och andra receptorer för tillväxtfaktorer.,
G-proteinkopplade receptorer reglerar intracellulära reaktioner genom en indirekt mekanism som involverar en mellanliggande transducerande molekyl, kallad GTP-bindande proteiner (eller g-proteiner). Eftersom dessa receptorer alla delar den strukturella egenskapen att korsa plasmamembranet sju gånger, kallas de också för 7-transmembranreceptorer (eller metabotropa receptorer; se kapitel 7). Hundratals olika g-protein-länkade receptorer har identifierats., Välkända exempel inkluderar P-adrenerg receptor, muskarininc typ av acetylkolinreceptor, metabotropa glutamatreceptorer, receptorer för luktämnen i det olfaktoriska systemet, och många typer av receptorer för peptidhormoner. Rhodopsin, ett ljuskänsligt 7-transmembranprotein i retinala fotoreceptorer, är en annan form av G-proteinbunden receptor (se kapitel 11).
intracellulära receptorer aktiveras av cellpermeant eller lipofila signalmolekyler (figur 8.4 d)., Många av dessa receptorer leder till aktivering av signalkaskader som producerar nya mRNA och protein inom målcellen. Ofta innefattar sådana receptorer ett receptorprotein bundet till ett hämmande proteinkomplex. När signalmolekylen binder till receptorn dissocierar det hämmande komplexet för att exponera en DNA-bindande domän på receptorn. Denna aktiverade form av receptorn kan sedan flytta in i kärnan och direkt interagera med nukleärt DNA, vilket resulterar i förändrad transkription. Vissa intracellulära receptorer finns främst i cytoplasman, medan andra finns i kärnan., I båda fallen, när dessa receptorer aktiveras kan de påverka genuttryck genom att ändra DNA-transkription.