RESEPTOR MEMBRAN: FUNGSI, JENIS, CARA IA BERFUNGSI - BIOLOGI - 2026

The reseptor membran adalah kelas reseptor sel yang terletak pada permukaan membran plasma sel-sel, membolehkan mengesan bahan kimia oleh alam semula jadi mereka tidak boleh menyeberangi membran.

Secara amnya, reseptor membran adalah protein membran integral yang khusus dalam pengesanan isyarat kimia seperti hormon peptida, neurotransmitter dan faktor trofik tertentu; sebilangan ubat dan toksin juga boleh mengikat jenis reseptor ini.

Skema perwakilan reseptor membran. Ligan yang terletak di bahagian luar membran (1), interaksi reseptor membran ligan (2) dan (3) peristiwa isyarat seterusnya diperhatikan (Sumber: Wyatt Pyzynski melalui Wikimedia Commons)

Mereka diklasifikasikan mengikut jenis lata intraselular yang mana mereka digabungkan dan yang menentukan kesan akhir pada sel yang sesuai, yang disebut sel sasaran atau sel sasaran.

Oleh itu, tiga kumpulan besar telah dijelaskan: yang dihubungkan dengan saluran ion, yang dihubungkan dengan enzim dan yang dihubungkan dengan protein G. Pengikatan ligan ke reseptor menghasilkan perubahan konformasi dalam reseptor yang mencetuskan lata isyarat intraselular di sel sasaran.

Rantai isyarat yang digabungkan dengan reseptor membran memungkinkan untuk menguatkan isyarat dan menghasilkan tindak balas atau perubahan sementara atau perubahan pada sel sasaran. Isyarat intraselular ini secara kolektif disebut "sistem transduksi isyarat."

ciri-ciri

Fungsi reseptor membran, dan jenis reseptor lain pada umumnya, adalah membenarkan komunikasi sel di antara mereka, sedemikian rupa sehingga organ dan sistem organisma yang berbeza berfungsi dengan cara yang terkoordinasi untuk mengekalkan homeostasis dan bertindak balas terhadap perintah sukarela dan automatik yang dikeluarkan oleh sistem saraf.

Oleh itu, isyarat kimia yang bertindak pada membran plasma dapat mencetuskan pengubahsuaian pelbagai fungsi dalam mesin biokimia sel dan mencetuskan banyaknya tindak balas tertentu.

Melalui sistem penguat isyarat, rangsangan tunggal (ligan) mampu menghasilkan perubahan sementara, tidak langsung dan jangka panjang, mengubah ekspresi beberapa gen dalam sel sasaran, misalnya.

Jenis-Jenis

Reseptor selular dikelaskan, mengikut lokasinya, menjadi: reseptor membran (yang terdedah pada membran sel) dan reseptor intraselular (yang boleh menjadi sitoplasma atau nuklear).

Reseptor membran terdiri daripada tiga jenis:

- Dihubungkan ke saluran ion

- Berkaitan dengan enzim

- Berkaitan dengan protein G

Reseptor membran terikat pada saluran ion

Juga disebut saluran ion ligan-berpagar, mereka adalah protein membran yang terdiri daripada 4 hingga 6 subunit yang dipasang sedemikian rupa sehingga mereka meninggalkan saluran pusat atau liang, di mana ion-ion melewati dari satu sisi membran ke sisi lain.

Contoh reseptor asetilkolin, reseptor yang dihubungkan ke saluran ion. Ketiga keadaan konformasi ditunjukkan (Sumber: Laozhengzz melalui Wikimedia Commons)

Saluran-saluran ini melintasi membran dan mempunyai hujung ekstraselular, di mana tapak pengikat untuk ligan terletak, dan ujung intraselular lain yang, di beberapa saluran, mempunyai mekanisme gerbang. Saluran tertentu mempunyai laman web ligan intraselular.

Reseptor membran berkait enzim

Reseptor ini juga merupakan protein transmembran. Mereka mempunyai hujung ekstraselular yang menunjukkan tempat pengikat untuk ligan dan yang mempunyai kaitan dengan hujung intraselularnya dengan enzim yang diaktifkan oleh pengikatan ligan ke reseptor.

Reseptor membran digabungkan atau dihubungkan dengan protein G

Reseptor yang digabungkan protein-G mempunyai mekanisme tidak langsung untuk mengatur fungsi intraselular sel sasaran yang melibatkan molekul transduser yang disebut protein pengikat atau pengikat GTP atau protein G-protein.

Semua reseptor berkaitan protein G ini terdiri daripada protein membran yang melintasi membran tujuh kali dan dipanggil reseptor metabotropik. Ratusan reseptor yang dikaitkan dengan protein G yang berbeza telah dikenal pasti.

Bagaimana mereka berfungsi?

Dalam reseptor yang terikat pada saluran ion, pengikatan ligan ke reseptor menghasilkan perubahan konformasi dalam struktur reseptor yang dapat mengubah pintu, memindahkan dinding saluran lebih dekat atau terpisah. Dengan ini mereka mengubah laluan ion dari satu sisi membran ke sisi lain.

Reseptor yang terikat pada saluran ion, sebahagian besarnya, khusus untuk satu jenis ion, sebab itulah reseptor untuk saluran K +, Cl-, Na +, Ca ++, dan lain-lain telah dijelaskan. Terdapat juga saluran yang membolehkan dua atau lebih jenis ion melewati.

Sebilangan besar reseptor yang berkaitan dengan enzim dikaitkan dengan protein kinase, terutamanya enzim tirosin kinase. Kinase ini diaktifkan apabila ligan mengikat reseptor di tapak pengikatan ekstraselularnya. Kinases protein fosforilat spesifik dalam sel sasaran, mengubah fungsi sel.

Contoh reseptor membran yang dihubungkan dengan enzim tirosin kinase (Sumber: Laozhengzz melalui Wikimedia Commons)

Reseptor berkaitan protein G mengaktifkan lata reaksi biokimia yang akhirnya mengubah fungsi pelbagai protein dalam sel sasaran.

Terdapat dua jenis protein G iaitu protein G heterotrimerik dan protein G monomer. Kedua-duanya tidak terikat dengan PDB, tetapi apabila ligan terikat pada reseptor, GDP digantikan oleh GTP dan protein G diaktifkan.

Dalam protein G heterotrimerik, subunit α yang terikat pada GTP berpisah dari kompleks ßγ, membiarkan protein G diaktifkan. Kedua subunit α yang terikat pada GTP dan ßγ yang bebas dapat memantapkan tindak balas.

Skema reseptor yang digabungkan protein G (Sumber: Bensaccount di Wikipedia Inggeris melalui Wikimedia Commons)

Protein G mononomerik atau protein G kecil juga disebut protein Ras kerana mereka telah dijelaskan untuk pertama kalinya dalam virus yang menghasilkan tumor sarkoma pada tikus.

Apabila diaktifkan, mereka merangsang mekanisme yang terutama berkaitan dengan lalu lintas vesikular dan fungsi sitoskeletal (pengubahsuaian, pembentukan semula, pengangkutan, dll.).

Contoh

Reseptor asetilkolin, dihubungkan dengan saluran natrium yang terbuka ketika mengikat ke asetilkolin dan menyebabkan depolarisasi sel sasaran, adalah contoh baik reseptor membran yang dihubungkan dengan saluran ion. Selain itu, terdapat tiga jenis reseptor glutamat iaitu reseptor ionotropik.

Glutamat adalah salah satu neurotransmitter eksitasi yang paling penting dalam sistem saraf. Tiga jenis reseptor ionotropiknya ialah: reseptor NMDA (N-metil-D-aspartat), AMPA (α-amino-3-hidroksi-5-metil-4-isoksazol-propionat) dan kainat (asid kain).

Nama mereka berasal dari agonis yang mengaktifkannya dan ketiga-tiga jenis saluran ini adalah contoh saluran rangsangan yang tidak selektif, kerana mereka membenarkan masuknya natrium dan kalium dan dalam beberapa kes sejumlah kecil kalsium.

Contoh reseptor yang berkaitan dengan enzim adalah reseptor insulin, keluarga reseptor TrK atau reseptor neurotrofin, dan reseptor untuk beberapa faktor pertumbuhan.

Reseptor yang digabungkan protein G yang paling penting termasuk reseptor asetilkolin muskarinik, reseptor β-adrenergik, reseptor sistem penciuman, reseptor glutamat metabotropik, reseptor untuk banyak hormon peptida, dan reseptor rhodopsin sistem retina.

Rujukan

1. Jabatan Biokimia dan Biofizik Molekul Thomas Jessell, Siegelbaum, S., & Hudspeth, AJ (2000). Prinsip sains saraf (Jilid 4, ms 1227-1246). ER Kandel, JH Schwartz, & TM Jessell (Eds.). New York: McGraw-hill.
2. Hulme, EC, Birdsall, NJM, & Buckley, NJ (1990). Subtipe reseptor musarin. Kajian tahunan farmakologi dan toksikologi, 30 (1), 633-673.
3. Cull-Candy, SG, & Leszkiewicz, DN (2004). Peranan subtipe reseptor NMDA yang berbeza pada sinapsis pusat. Sci. STKE, 2004 (255), re16-re16.
4. William, FG, & Ganong, MD (2005). Kajian semula fisiologi perubatan. Dicetak di Amerika Syarikat, Edisi Ketujuh Belas, Hlm-781.
5. Bear, MF, Connors, BW, & Paradiso, MA (Eds.). (2007). Neurosains (Jilid 2). Lippincott Williams & Wilkins.