Рецепторы, сопряженные с ионными каналами

Рецепторы некоторых медиаторов непосредственно связаны с ионными каналами, при взаимодействии с лигандом избирательно пропускающими через клеточную мембрану те или иные ионы (хемочувствительные каналы, рецепторы-каналы, ионотропные рецепторы). Передача сигнала осуществляется путем изменения мембранного потенциала. К таким рецепторам относятся N-xoлинорецепторы, ГАМКд-рецепторы, глутаматные и аспартатные рецепторы. Рецепторы, сопряженные с ионными каналами, состоят из нескольких субъединиц, каждая из которых несколько раз пронизывает клеточную мембрану. Благодаря симметричному расположению эти субъединицы образуют ионный канал и совместно регулируют его открывание и закрывание.

Рецепторы, сопряженные с G-белками

Это довольно большой класс рецепторов, которые взаимодействуют с эффекторами через G-белки (белки, связывающие ГТФ). К нему относятся рецепторы многих биогенных аминов, липидных сигнальных молекул, разнообразных пептидных и белковых лигандов. В качестве эффекторов выступают ферменты (аденилатциклаза, фосфолипаза С) и калиевые и кальциевые мембранные каналы. Большое число и важная физиологическая роль рецепторов, сопряженных с G-белками, делает их прекрасными мишенями для лекарственных средств: на эти рецепторы действует примерно половина всех назначаемых врачами препаратов (исключая антибиотики).

Рецепторы, сопряженные с G-белками, содержат семь трансмембранных а-спиральных доменов. Участком связывания лиганда служит либо карман, который образован внеклеточными петлями, соединяющими трансмембранные домены, либо N-концевой глобулярный рецепторный домен. G-белок связывается с внутриклеточным доменом рецептора. G-белки — это гетеротримеры, состоящие из а-субъединицы, которая обеспечивает связывание с рецептором и присоединяет ГТФ, и прочного комплекса из ви y-субъединиц. В результате взаимодействия комплекса лиганд—рецептор с G-белком а-субъединица связывает ГТФ, высвобождается и активирует эффекторные белки, а комплекс, состоящий из ви у-субъединиц, в свою очередь, может действовать на другие эффекторные белки. G-белок остается активированным до тех пор, пока ГТФ не гидролизуется до ГДФ.

Клетка может нести на своей поверхности до 20 рецепторов, каждый из которых избирательно взаимодействует с одним или несколькими типами G-белков (у разных типов а-субъединицы различаются). Альфа-субъединица способна взаимодействовать с одним или несколькими эффекторными белками, что позволяет согласовывать сигналы от рецепторов разных лигандов с помощью одного G-белка. С другой стороны, один рецептор может запускать несколько механизмов внутриклеточной передачи сигнала, активируя несколько типов G-белков, и воздействовать на разные эффекторные белки через одну и ту же а-субъединицу. Столь сложная система дивергенции и конвергенции сигналов обеспечивает гибкую регуляцию клеточных функций.