رسپتور چیست؟ — انواع و عملکرد — به زبان ساده

۸۱۸۵ بازدید
آخرین به‌روزرسانی: ۱۷ مهر ۱۴۰۲
زمان مطالعه: ۱۳ دقیقه
رسپتور چیست؟ — انواع و عملکرد — به زبان ساده

رسپتور ساختاری عرض غشایی یا درون سلولی است که پیام‌های سلول را دریافت می‌کند. فعالیت رسپتور با اتصال به لیگاند شروع می‌شود و سپس با ایجاد تغییر در یک یا گروهی از مولکول‌های داخل سلولی، در عملکرد سلول تغییر ایجاد می‌کند. این مطلب به زبان ساده توضیح می‌دهد انواع و عوامل تنظیم‌کننده رسپتور چیست و چه فعالیت‌های در بدن وابسته به آن‌هاست.

997696

رسپتور چیست؟

رسپتور ساختار برای تبادل پیام بین سلول‌ها در جانداران است. لیگاندها مولکول‌های آلی یا معدنی هستند که اتصال آن‌ها به رسپتور با ایجاد پاسخ شیمیایی یا الکتریکی در سلول همراه می‌شود. رسپتورها بر اساس نوع پیامی که منتقل می‌کنند به دو دسته تقسیم می‌شوند.

  • رسپتورهای حسی: این رسپتورها در واقع انتهای تغییر شکل یافته اعصاب محیطی در اندام‌های حسی هستند. در بدن انسان ۵ دسته از این رسپتورها وجود دارند.
    • «رسپتور درد» (Pain receptors)
    • «ترمورسپتور» (Thermoreceptors)
    • «مکانورسپتور» (Mechanoreceptors)
    • «فوتورسپتور» (Photoreceptors)
    • «کمورسپتور» (Chemoreceptors)
  • رسپتورهای انتقال پیام شیمیایی: این رسپتورها پروتئین‌های عرض غشایی یا درون‌سلولی هستند که با اتصال به مولکول پیام، عملکرد سلول را تغییر می دهند.

رسپتور پروتئینی چیست ؟

در جانداران پرسلولی برقراری ارتباط بین سلول‌های مختلف نیاز به فرستادن پیام‌های متفاوتی دارد. رسپتورهای پروتئینی یا «گیرنده‌ها» (Receptors) مولکول‌های عرض غشایی یا درون سلولی هستند که وظیفه انتقال این پیام‌های شیمیایی را بر عهده دارند.

لیگاند چیست ؟

پیام‌های شیمیایی به‌وسیله مولکول‌های کوچکی به نام «لیگاند» (Ligand) منتقل می‌شوند. لیگاندها، مولکول‌هایی هستند که به‌طور اختصاصی به مولکولی دیگر متصل می‌شوند و عملکرد سلول را با فعال کردن یا مهار کردن مولکول‌های دیگر، تغییر می‌دهند. لیگاندها به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند.

پیام رسان ثانویه چیست ؟

«پیام‌رسان ثانویه» (Second Messenger) مولکول‌هایی هستند که پیام رسپتور-لیگاند را در سلول با واسطه، به مولکول هدف می‌رسانند. تعداد زیادی از این پیام‌رسان‌ها ازجمله مولکول‌های زیر، تاکنون شناخته شده است.

  • نوکلئوتیدهای حلقوی مانند cAMP و cGMP
  • یون‌ها - Ca2+Ca^{2+}
  • مولکو‌های مشتق از لیپیدها مانند اینوزیتول تری‌فسفات (IP3)
  • مولکول‌های کوچک گازی مانند NO

انواع رسپتور پروتئینی

رسپتورهای پروتئینی که با اتصال به لیگاند و تغییر کنفورماسیون پیام‌های سلولی را منتقل می‌کنند از نظر نوع لیگاند اتصالی به آن‌ها به دو دسته تقسیم می‌شوند.

  • «گیرنده‌های یونوتروپیک» (Ionotropic Receptors): این گیرنده‌ها همان کانال‌های دریچه‌دار یونی هستند که با عبور یون‌ها، پیام سلولی را منتقل می‌کنند. این رسپتورها معمولا در حالت بسته هستند و اتصال یون به آن‌ها، کانال را باز می‌کند. فعالیت این رسپتورها وابسته به پیام‌رسان ثانویه نیست و به‌همین دلیل اثر آن‌ها برای طولانی مدت باقی نمی‌ماند. این رسپتورها در انتقال پیام سلول‌های عصبی نقش حیاتی دارند.
  • «گیرنده‌های متابوتروپیک» (Metabotropic Receptors): این رسپتورها، در سطح سلول هستند و برای انتقال پیام خود به پیام‌رسان ثانویه نیاز دارند. فعال شدن این رسپتور، شروع زنجیره‌ای از واکنش‌های درون‌سلولی برای پاسخ به پیام را به‌دنبال خواهد داشت. پاسخ سلولی در این رسپتورها پایدارتر است.

رسپتورها از نظر جایگاه به دو دسته تقسیم می‌شوند.

  • رسپتورهای داخل سلولی
  • رسپتورهای سطح سلولی

رسپتور داخل سلولی

رسپتورهای داخلی که به آن‌ها رسپتور درون‌سلولی و سیتوپلاسمی نیز گفته می‌شود، در سیتوپلاسم یا غشای هسته سلول قرار دارند و لیگاند آن‌ها مولکول‌های آبگریزی هستند که به‌راحتی از غشای پلاسمی عبور می‌کنند. پس از اتصال لیگاند به این رسپتورها، تغییر کنفورماسیون رسپتور، دومین اتصالی به DNA را در دسترس قرار می‌دهد. مجموعه لیگاند-رسپتور، وارد هسته می‌شود و با اتصال به DNA، رونویسی را تحریک می‌کند.

رسپتور داخلی
رسپتور سیتوپلاسمی

یک گروه مهم رسپتورهای داخل سلولی، رسپتورهای هسته یا رسپتورهای هورمون‌های هسته هستند. لیگاند این رسپتورها شامل هورمون‌های استروئیدی، هورمون‌های تیروئیدی، رتینوئیدها و ویتامین D می‌شوند. با وجود این‌که ساختار لیگاندهای اتصالی متفاوت است، همه این رسپتورها ساختار مشابهی دارند. این رسپتورها فعال‌کننده‌های رونویسی هستند و از سه دومین زیر تشکیل می‌شوند.

  • فعال‌کننده رونویسی
  • متصل‌شونده به DNA
  • متصل‌شونده به لیگاند

این رسپتورها معمولا به‌وسیله مهارکننده‌هایی ازجمله «چپرون‌ها» (Chaperones) غیرفعال می‌شوند. پس از اتصال به لیگاند و تغییر کنفورماسیون رسپتور، مجموعه لیگاند-رسپتور از سیتوپلاسم وارد هسته می‌شود. در این مرحله این مجموعه به DNA متصل می‌شود و رونویسی را القا می‌کند. اگر رستور داخل هسته باشد، ابتدا لیگاند وارد هسته می‌شود و سپس مراحل زیر انجام می‌گیرد.

عملکرد رسپتور دورن‌سلولی
عملکرد رسپتور سیتوپلاسمی. ۱- لیگاند محلول در چربی از غشای پلاسمایی انتشار پیدا می‌کند. ۲- مجموعه رسپتور-لیگاند تشکیل می‌شود. ۳- مجموعه لیگاند-رسپتور وارد هسته می‌شود و رونویسی را القا می‌کند. ۴- mRNA رونویسی‌شده به پروتئینی ترجمه می‌شود که فعالیت سلول را تغییر می‌دهد.

رسپتور سطح سلولی

رسپتورهای سطح سلولی یا عرض غشایی، پروتئین‌های عرضی غشای پلاسمایی هستند. این پروتئین‌ها پس از اتصال به لیگاند، پیام خارج سلولی را با تغییر کنفورماسیون به سیتوپلاسم منتقل می‌کنند. هر رسپتور سطح سلولی از سه جزء اصلی تشکیل شده است.

  • دومین خارجی متصل‌شونده به لیگاند
  • بخش آبگریز درون‌غشایی
  • بخش داخل سلولی

این رسپتورها در انتقال بسیاری از پیام‌های سلولی نقش دارند و به‌دلیل عملکرد و ساختار اختصاصی، «نشانه‌ای» (Marker) برای شناسایی سلول‌ها هستند. این رسپتورها به سه گروه کلی تقسیم می‌شوند.

  • «رسپتورهای متصل به کانال یونی» (Ion Channel-linked Receptors)
  • «رسپتور جفت شده با پروتئین جی» (G-protein-coupled Receptors| GPCRs)
  • «رسپتور متصل به آنزیم» (Enzyme-linked Receptors)

رسپتورهای متصل به کانال یونی

این رسپتورها، کانال‌های دریچه‌داری هستند که اتصال لیگاند به ناحیه دومین خارج سلولی، کنفورماسیون دریچه آن‌ها را تغییر می‌دهد. در نتیجه دریچه باز می‌شود و یون از غشای سلولی عبور می‌کند. ناحیه عرض غشایی در این رسپتورها پهن است.

بر خلاف آبگریز بودن بخش خارجی ناحیه عرض غشایی، آمینواسیدهای بخش داخلی که کانال را تشکیل می‌دهند آب‌دوست هستند و حرکت یون‌ها را تسهیل می‌کنند. لیگاندهای این رسپتورها شامل انتقال‌دهنده‌های عصبی و هورمون‌های پپتیدی می‌شوند که یون‌هایی مثل پتاسیم و سدیم از آن‌ها عبور می‌کند.

رسپتور عرض غشایی
رسپتور متصل به کانال یونی

رسپتور جفت شده با پروتئین G

این رسپتور پس از اتصال به لیگاند یک پروتئین غشایی به نام پروتئین G را فعال می‌کند. در مرحله بعد پروتئین G، کانال یا آنزیمی در غشا را فعال می‌کند. پروتئین G از سه زیرواحد تشکیل شده است و انواع مختلفی دارد. ولی عملکرد همه آن‌ها به نوکلئوتیدِ گوانین تری‌فسفات (GTP) وابسته است. این پروتئین در حالت فعال به GTP و در حالت غیرفعال به GDP متصل است.

فعال‌شدن GPCRs، سبب جایگزینی GDP با GTP در پروتئین G می‌شود. در ادامه، پروتئین G فعال به دو بخش مجزءای α\alpha و γ\gamma/ β\beta تقسیم می‌شود. این بخش‌ها با دیگر پروتئین‌های سلولی برهم‌کنش و زنجیره‌ای از واکنش‌ها را شروع می‌کنند. در نهایت زیرواحد α\alpha با شکستن پیوند فسفودی‌استر، GTP را به GDP تبدیل می‌کند و پروتئین G غیرفعال می‌شود. این چرخه پس از هر بار اتصال لیگاند به رسپتور تکرار خواهد شد.

رسپتور جفت شده با پروتئین G
۱- اتصال لیگاند به رسپتور باعث تعویض GDP با GTP در پروتئین G می‌شود. ۲- زیرواحد آلفا از زیرواحدهای بتا و گاما جدا می‌شود و پاسخ سلولی راشروع می‌کند. ۳- GTP به GDP هیدرولیز و مولکول پیام از رسپتور جدا می‌شود. ۴- زیرواحدهای پروتئین G کنار هم قرار می‌گیرند و به رسپتور متصل می شوند.

پروتئین‌های G متصل به رسپتور، بر اساس زیرواحد α\alpha به ۴ دسته تقسیم می‌شوند.

  • GqG_{q}: زیرواحد β\beta، فسفولیپاز C را فعال و واکنش‌های زیر را در سلول ایجاد می‌کند.
    • فسفولیپاز C، فسفاتیدیل اینوزیتول ۵،۴ بیس فسفات را به دی‌آسیل گلیسرول (DAG) و اینوزیتول تری‌فسفات (IP3) می‌شکند.
    • IP3 به گیرنده خود در غشای شبکه اندوپلاسمی و DAG به پروتئین کیناز C در غشای سلولی متصل می‌شود.
    • کانال‌های کلسیمی شبکه اندوپلاسمی باز می‌شوند.
    • کلسیم وارد سیتوپلاسم می‌شود.
    •  بار درون سلول تغییر می‌کند و سلول دپلاریزه می‌شود.
    • کلسیم آزاد شده مجموعه کیناز- DAG را فعال می‌کند.
    • پروتئین‌های سلولی به‌وسیله کیناز فعال شده فسفوریله می‌شوند.
    • پاسخ سلولی ایجاد می‌شود.
  • GsG_{s}: آدنیلات سیکلاز را فعال و واکنش‌های زیر را در سلول ایجاد می‌کند.
    • آدنیلات سیکلاز فعال شده، ATP را به cAMP تبدیل می‌کند.
    • cAMP به بخش تنظیمی آنزیم پروتئین کیناز A در سیتوپلاسم متصل می‌شود.
    • بخش آنزیمی کیناز A فعال می‌شود و پروتئین‌های سلولی را فسفوریله می‌کند.
    • پاسخ سلولی ایجاد می‌شود.
  • GiG_{i}: با تنظیم منفی پروتئین GsG_{s}، آدنیلات سیکلاز را مهار می‌کند. این مجموعه با کم‌کردن فعالیت اندام‌هایی مثل قلب به انجام بهتر هضم کمک خواهد کرد.
  • G12G_{12}: فاکتور تعویض نوکلئوتید گوانین در GTPases خانواده Rho را فعال می‌کند.
انواع جی پروتئین
انواع پروتئین G و واسطه‌های سلولی آن‌ها

رسپتور متصل به آنزیم

قسمت سیتوپلاسمی این رسپتورهای سطح غشایی، به آنزیم متصل است. اتصال لیگاند به دومین خارج سلولی فعال شدن آنزیم و شروع زنجیره‌ای از واکنش‌های درون‌سلولی را به‌دنبال دارد. این رسپتورها دو نوع هستند.

  • دومین سیتوپلاسمی عملکرد آنزیمی دارد.
  • بخش سیتوپلاسمی مستقیم با یک آنزیم کوچک برهم‌کنش دارد.

۶ نوع رسپتور آنزیمی در بدن انسان وجود دارد.

  1. «رسپتورهای تیروزن کیناز» (RTKs |Receptor tyrosine kinases): تیروزین را فسفوریله می‌کند.
  2. «رسپتورهای همراه با تیروزین کیناز» (Tyrosine-kinase-associated receptors): انزیم‌های همراه، پروتئین‌های درون‌سلولی هستند که فعالیت تیروزین کینازی دارند.
  3. «تیروزین فسفاتاز شبه رسپتور» (Receptor-like tyrosine phosphatases): فسفات را از تیروزین پروتئین هدف در سلول جدا می‌کنند.
  4. «رسپتورهای سرین/تیروزین کیناز» (Receptor serine/threonine kinases): سرین یا تیروزین خاصی روی پروتئین تنظیمی ژن را فسفوریله می کنند.
  5. «رسپتور گوانیلیل سیکلاز» (Receptor guanylyl cyclases): تشکیل GMP در سیتوزول را به‌طورمستقیم کاتالیز می‌کنند.
  6. «رسپتورهای همراه هیستیدین کیناز» (Histidine-kinase-associated receptors): کیناز هیستیدین موجود در خود را فسفوریله و بلافاصله فسفات را به مولکول درون‌سلولی دیگری منتقل می کند.

رسپتور تیروزین کیناز 

رسپتورهای تیروزین کیناز گروهی از رسپتورهای متصل به آنزیم در انسان و دیگر گونه‌ها هستند. کیناز نام عمومی آنزیم‌هایی است که پروتئین‌ها و برخی مولکول‌های دیگر را فسفاته می‌کند و وظیفه رسپتور تیروزین کیناز فسفاته کردن آمینواسید تیروزین است.

این رسپتور تنها زمانی عمل می‌کند که دیمری باشند. مولکول پیام به دومین خارج سلولی دو رسپتور نزدیک به هم متصل می‌شود، در نتیجه بر‌هم‌کنش دو رسپتور، ساختار دیمری تشکیل می‌شود. در ادامه هر رسپتور یک باقی‌مانده تیروزین را در همتای خود فسفریله می‌کند و تیروزین فسفوریله شده پیام را به مولکول‌های دیگر سلول انتقال می‌دهد. در بسیاری از رسپتورها بخش فسفاته شده، لنگری برای اتصال پروتئین‌هایی است که زنجیره‌ای از واکنش‌های درون‌سلولی را شروع می‌کنند.

رسپتور تیرویزین کیناز
۱- با اتصال مولکول پیام، رسپتور دیمری می‌شود. ۲- رسپتورها یکدیگر را در دومین داخل سلولی فسفوریله می‌کنند.

انواع لیگاند

لیگاندها مولکول‌هایی هستند که پس از اتصال به جایگاه مخصوص خود بر رسپتور، کنفورماسیون آن را تغییر می‌دهند و انجام یک عملکرد در سلول یا توقف آن را القا می‌کنند. این مولکول‌ها براساس ساختار شیمیایی به دو دسته تقسیم می‌شوند.

  • مولکول‌های کوچک و آبگریز
  • مولکول‌های قطبی یا باردار

مولکول‌های کوچک و آبگریز

یکی از شناخته‌شده‌ترین نوع این لیگاندها، هورمون‌های استروئیدی هستند. این هورمون‌ها شامل استروژن (هورمون جنسی زنان)، تستسترون (هورمون جنسی مردان) و ویتامین D می‌شوند. چون این مولکول‌ها آبگریز هستند، برای عبور از غشای پلاسمایی سلول مشکلی ندارند ولی برای حرکت درجریان خون به ناقل‌های پروتئینی نیاز دارند.

نیتریک اکساید (NONO) یک لیگاند گازی است و به‌دلیل اندازه کوچکی که دارد، به‌وسیله انتشار راحت از غشای سلولی عبور می‌کند. یکی از کلیدی‌ترین عملکردهای این مولکول، انتقال پیام شل شدن ماهیچه صاف اطراف رگ‌ها و گشادشدن رگ است. داروی نیتروگلیسرین در بیماری‌های قلبی، سبب آزاد شدن NONO می‌شود که رگ‌ها را گشاد می‌کند و جریان خون را به قلب برمی‌گرداند.

مولکول‌های قطبی یا باردار

بزرگ‌ترین و متنوع‌ترین گروه این لیگاندها، لیگاندهای پپتیدی هستند. فاکتور رشد، هورمون‌هایی مثل انسولین و بعضی از انتقال‌دهنده‌های عصبی در این گروه از لیگاندها قرار می‌گیرند. این لیگاندها از زنجیره چند آمینواسیدی (انکفالین‌های مهارکننده درد) تا زنجیره چندصد آمینواسیدی را شامل می‌شوند.

لیگاند پپتیدی
زنجیره آمینواسیدی انکفالین

آگونیست و آنتاگونیست چیست ؟

به غیر از لیگاندهای طبیعی، مولکول‌هایی دیگری هم به رسپتور متصل می‌شوند. این مولکول‌های سنتزی که معمولا داروهای مصرفی هستند، عملکردی شبیه لیگاند دارند به دو دسته تقسیم می‌شوند.

  • «آگونیست‌ها» (Agonist): این مولکول‌ها عملکرد لیگاند طبیعی را تقلید می‌کنند با این تفاوت که تمایل بیشتری به رسپتور دارند و مدت طولانی‌تری به آن متصل می‌مانند. دلیل پاسخ بدن به مسکن‌ها همین ویژگی است. آگونیست‌ها دو مکانسیم اثر دارند.
    • مستقیم: در این مکانسیم آگونیست مستقیم به جایگاه اتصال رسپتور وصل می‌شود که پاسخ سریع‌تری به‌دنبال دارد. مورفین و نیکوتین به این شیوه عمل می‌کنند.
    • غیرمستقیم: در این مکانسیم آگونیست اتصال لیگاند طبیعی به رسپتور را افزایش می‌دهد و پاسخ با تاخیر همراه است. کوکائین به این شیوه عمل می‌کند.
  • «آنتاگونیست‌ها» (Antagonist): این مولکول‌ها عکس عملکرد لیگاند را انجام می‌دهند، رسپتور را مسدود و عملکرد را مهار می‌کنند. داروهای ترک اعتیاد در این دسته قرار می‌گیرند. آنتاگونیست‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند.
    • رقابتی: در این مکانسیم آنتاگونیست به‌دلیل شباهت دومین اتصالی با لیگاند طبیعی به جایگاه اتصال آن متصل می‌شود. افزایش غلظت لیگاند طبیعی در محیط، از اتصال آنتاگونیست رقابتی به رسپتور جلوگیری می‌کند.
    • غیررقابتی: در این مکانسیم مولکول سنتزی اثر آلوستریک دارد و به جایگاه اصلی لیگاند طبیعی متصل نمی‌شود. اتصال آنتاگونیست به جایگاه خود در رسپتور از اتصال لیگاند جلوگیری می‌کند.
    • برگشت‌ناپذیر: در این مکانسیم آنتاگونیست به‌وسیله پیوند کووالانسی به رسپتور متصل می شود. این اتصال کنفورماسیون رسپتور را برای همیشه تغییر می‌دهد و امکان اتصال لیگاند را از بین می‌برد.

ویژگی‌های برهم‌کنش لیگاند-رسپتور

برهم‌کنش رسپتورهای زیستی با لیگاند طبیعی، ویژگی‌هایی دارد که بررسی آن‌ها درک درست‌تری از مجموعه لیگاند-رسپتور به ما می‌دهد. در ادامه این ویژگی ها را توضیح می‌دهیم.

  • «اختصاصی بودن» (Specificity)
  • «تمایل» (Affinity)
  • «اشباع شدن» (Saturation)

اختصاصی بودن

اختصاصی بودن رسپتورهای زیستی به این معنی است که تنها به نوع مشخصی از لیگاند متصل می‌شوند. این رسپتورها معمولا اتصال محکمی با لیگاند طبیعی خود دارند. برای ارزیابی اختصاصی بودن لیگاند می‌توان از «آزمون اتصال رقابتی» (Competitive-binding Assay) بهره برد. در این آزمون، میزان لیگاند متصل شده به رسپتور در حضور یک لیگاند دیگر را اندازه می‌گیریم. اگر اتصال لیگاند و رسپتور واقعا اختصاصی باشد، میزان اتصال آن در حضور لیگاند دوم تغییری نمی‌کند.

تمایل

مولکول‌ها تمایل دارند با نیروهای غیرکووالانسی با هم برهم‌کنش داشته باشند. هر چه این نیروها قوی‌تر باشد گفته می‌شود دو مولکول تمایل بیشتری به برهم‌کنش دارند. تمایل، در اتصال لیگاند و رسپتور، سرعت این اتصال است. هرچه نیروهای بین این دو مولکول قوی‌تر باشد، سریع‌تر و پایدارتر به هم متصل می‌شوند. تفاوت برهم‌کنش لیگاند-رسپتور با دیگر برهم‌کنش‌های بین مولکول‌های زیستی، تمایل بالای این دو مولکول به هم است.

اشباع شدن

هر رسپتور، جایگاه‌های اتصال محدودی برای لیگاند دارد و به‌همین دلیل در غلظت‌های بالای لیگاند اشباع می‌شود. اشباع شدن رسپتور وضعیتی را توصیف می‌کند که همه جایگاه‌های اتصال با لیگاند اشغال شده‌اند و افزایش غلظت لیگاند تاثیری بر افزایش اتصال ندارد.

مثال‌هایی از عملکرد رسپتور چیست ؟

رسپتورهای انتقال پیام، ساختارهای تکراری هستند که عملکردهای مختلفی را براساس نیاز سلول، انجام می‌دهند و برای رسیدن به پاسخ سلولی مناسب، مسیرهای مختلفی را فعال می‌کنند. در این قسمت به بررسی عملکرد چند نمونه از آن‌ها می‌پردازیم.

رسپتور فاکتور رشد

«فاکتورهای رشد» (Growth Factors) گروهی از لیگاندها هستند که با اتصال به گیرنده‌های فاکتور رشد پیام خود را منتقل می‌کنند و سبب انجام فرایندهایی مثل ترمیم زخم (فاکتور رشد مشتق از پلاکت) می‌شوند. به‌دلیل اینکه این گیرنده‌ها در مسیر فاکتورهای رشد نقش دارند، فعالیت آن‌ها بسیار حیاتی است و باید به درستی تنظیم شود. بعضی سرطان‌ها با پرکاری این رسپتورهای تیروزین کینازی همراه است.

رسپتور انسولین

رسپتور انسولین از نوع تیروزین کیناز است. این رسپتور از دو زیرواحد خارج سلولی α\alpha و دو زیرواحد درون‌سلولی β\beta تشکیل شده است که به‌وسیله پیوند دی‌سولفیدی به هم متصل می‌شوند. اتصال انسولین به زیرواحد α\alpha تغییرات زیر را به همرا دارد.

  • زیرواحدهای β\beta اسیدآمینه‌های تیروزین یکدیگر را با استفاده از فسفر موجود در ATP فسفوریله می‌کنند.
  • بخش کاتالیتیکی آنزیم فعال می شود.
  • رسپتور فعال تعداد زیادی از پروتئین‌های درون‌سلولی را فسفوریله می‌کند.
  • فعالیت پروتئین‌ها با فسفوریله‌ شدن تغییر می‌کند.
  • پاسخ زیستی ایجاد می‌شود.

رسپتور گلوتامات

ال-گلوتامات ازجمله مهم‌ترین انتقال‌دهنده‌های عصبی در سیستم عصبی مرکزی است که با دو نوع گیرنده پیام را منتقل می‌کند.

  • رسپتور کانال دریچه‌دار: این رسپتور یک پروتئین عرض غشایی است که چهار ناحیه آبگریز درون‌غشایی دارد. پتانسیل الکتریکی ایجاد شده در سلول سبب «جریان» (Influx) یون کلسیم به داخل سلول و به‌دنبال آن ترشح گلوتامات به فضای بین سیناپسی می‌شود. اتصال گلوتامات به گیرنده یونوتروپیک، پتانسیل عمل را به سلول بعدی انتقال می‌دهد و زنجیره انتقال پیام عصبی ادامه پیدا می‌کند.
  • رسپتور جفت شده با پروتئین G: این رسپتورها در مغز پستانداران فراوان هستند و به سه گروه تقسیم می‌شوند.
    • mGlu1mGlu1 و mGlu5mGlu5: با فسفولیپازC و انتقال پیام درون‌سلولی با یون کلسیم جفت شده است.
    • mGlu2mGlu2 و mGlu3mGlu3: با آدنیلات سیکلاز جفت شده است.
    • mGlu4mGlu4 و mGlu6mGlu6 و mGlu7mGlu7 و mGlu8mGlu8: با آدنیلات سیکلاز جفت شده است.
گیرنده گلوتامات
رسپتور گلوتامات

رسپتورهای آدرنژیک

این رسپتورها در غشای سلول‌های عصبی و «بخش مرکزی غده فوق کلیه» (Adrenal Medulla) قرار دارند و از نوع جفت شده با پروتئین G هستند. لیگاند اتصالی به این رسپتورها، «کتکول آمین‌ها» (Catecholamines) ازجمله آدرنالین، نورآدرنالین، نوراپی‌نفرین و اپی‌نفرین را شامل می‌شوند. این رسپتورها مکانسیم‌های «جنگ و گریز» (Fight-or-Flight) را تنظیم می‌کنند و در غشای پس‌سیناپسی نورون‌های قلب، رگ‌های خونی، ریه، رحم و بافت‌های چربی قرار دارند. رسپتورهای آدرنژیک به دو گروه α\alpha و β\beta تقسیم می شوند که در جدول زیر ویژگی‌های هر کدام آورده شده است.

رسپتور α\alpha آدرنژیک رسپتور β\beta آدرنژیک
با اتصال به اپی‌نفرین و نوراپی‌نفرون انقباض رگ‌ها، شل شدن عضله روده و باز شدن مردمک را کنترل می‌کنند.با اتصال به اپی‌نفرین و نوراپی‌نفرون گشادشدن دیواره رگ، شل شدن دیواره نایژه و رحم، و ضربان قلب افزایش‌یافته را کنترل می‌کنند.
سلول‌های تحریک‌پذیر را تحریک می‌کند.سلول‌های تحریک‌پذیر را مهار می‌کند.
سه نوع α1,α2\alpha1, \alpha2 و α3\alpha3 است.سه نوع β1,β2\beta1, \beta2 و β3\beta3 است.
بیشتر در ماهیچه های صاف رگ‌ها و سلول‌های تحریک‌پذیر قرار دارد.بیشتر در ماهیچه‌های نایژه، قلب و رحم قرار دارد.
ماهیچه صاف را تحریک می‌کند.قلب و ماهیچه صاف را تحریک می‌کند.

رسپتورهای کولینرژیک

این گیرنده‌ها در غشای نورون‌های شبکه عصبی محیطی قرار دارند و لیگاند آن‌ها انتقال‌دهنده عصبی استیل‌کولین است. دو نوع رسپتور کولینرژیک وجود دارد.

  • «گیرنده‌های موسکارینی» (Muscarinic Receptors): این گیرنده‌ها متابوتروپیک هستند و با پروتئین G جفت می‌شوند. این پروتئین ۷ قسمت عبوری از غشا دارد. گیرنده‌های موسکارینی به ۵ دسته M1M5M_{1}-M_{5} تقسیم می‌شوند. این تقسیم‌بندی براساس پروتئین G است که با آن جفت می‌شوند.
    • M1M_{1}: باGsG_{s} ، GqG_{q} و GiG_{i} جفت شده می‌شود.
    • M2M_{2}: با GiG_{i} جفت می‌شود.
    • M3M_{3}: با GqG_{q} جفت می‌شود.
    • M4M_{4}با GiG_{i} جفت می‌شود.
    • M5M_{5}: با GqG_{q} جفت می‌شود.
  • «گیرنده‌های نیکوتینی» (Nicotinic Receptors): گیرنده‌های یونوتروپیک موجود در غشای سلول‌های ماهیچه اسکلتی و نورون‌های حرکتی هستند و از ۵ زیرواحد تشکیل می‌شوند.
    • α\alpha
    • β\beta
    • γ\gamma
    • σ\sigma
    • γ\gamma
      استیل‌کولین به زیرواحد α\alpha متصل می‌شود و با ایجاد تغییرات کنفورماسیون، کانال را باز می‌کند. سپس سدیم وارد سلول و پتاسیم از سلول خارج می‌شود و پتانسیل عمل ایجادشده در غشا، پاسخ سلولی را شروع می‌کند.

رسپتورهای سیستم ایمنی

رسپتورهای این سیستم روی سطح سلول‌های B، سلول‌های T، سلول‌های کشنده، مونوسیت‌ها و سلول‌های بنیادی قرار دارند و به ۵ دسته اصلی تقسیم می‌شوند.

  • رسپتورهای آنتی‌ژنی
  • گیرنده‌های کمک‌تحریکی
  • گیرنده‌های مهاری
  • گیرنده‌های سیتوکین
  • گیرنده‌های کموکین

رسپتورهای آنتی‌ژنی

این رسپتورها وجود میکروب‌ها و سلول یا بافت ‌آسیب‌دیده را به سلول ایمنی خبر می‌دهند و دو نوع هستند.

  • گیرنده‌های شناسایی کننده قالب
  • رسپتورهای مخصوص آنتی‌ژن در لنفوسیت

گیرنده‌های شناسایی کننده قالب

«گیرنده‌های شناسایی کننده قالب» (Pattern Recognition Receptors) قالب مولکولی خاصی (گلیکولیپیدهای باکتریایی، DNA تک‌رشته‌ای در ویروس‌ها یا قند خاصی که در دیواره سلولی قارچ وجود دارد) که در پاتوژن‌ها و سلول‌های آسیب‌دیده وجود دارد را شناسایی می‌کنند. این گیرنده‌ها ۴ نوع هستند.

  • Toll-like Receptors | TLRs
  • Nucleotide-binding Oligomerization Domain-like Receptors | NOD-like Receptors | NLRs
  • C-type Lectin Receptors | CLRs
  • Rig-1-like Receptors | RLRs

 گیرنده‌های Toll-like

این گیرنده‌ها پروتئین‌های عرض غشایی هستند که یک دومین خارج سلولی برای اتصال به پاتوژن و یک بخش داخل سلولی برای فعال کردن فرایندهای سیتوپلاسمی دارند. با شناسایی پاتوژن‌ها، نقش مهمی در شروع ایمنی ذاتی ایفا می‌کنند. تعداد این گیرنده‌ها در پستانداران مختلف و در انسان ۱۰ نوع از این گیرنده وجود دارد که ساختارهای مولکولی مشخصی در باکتری، ویروس، قارچ و انگل را شناسایی می‌کنند.

  •  TLR1 ، TLR2، TLR4 و TLR6 لیپید باکتریای را شناسایی می کنند.
  • TLR3، TLR7 و TLR8 RNA ویروسی را شناسایی می کنند.
  • TLR9 DNA باکتریایی را شناسایی می‌کند.
  • TRL5 و TRL10 پروتئین‌های باکتریایی یا انگلی را شناسایی می‌کنند.

گیرنده‌های Toll-like با دو دسته پروتئین داخلی شامل MYD88 و TRIF در ارتباط هستند و سه مسیر سلولی را فعال می‌کنند.

  • مسیر کیناز MAP
  • مسیر NFkB
  • مسیر IRF

در هر یک از این مسیرهای گروهی از پروتئین‌ها فعال یا مهار می‌شوند و در نهایت فاکتورهای رونویسی، بیان ژن‌های مربوط به ایمنی‌زایی را تنظیم می‌کنند.

NLRs

گیرنده‌های سیتوپلاسمی هستند که زیرگروه‌های زیادی دارند و مجوعه‌های پروتئينی مختلفی به نام «اینفلاموزوم» (Inflamosome) تشکیل می‌دهند.

CLRs

پروتئین‌های عرض غشایی هستند که گلایکان موجود در قارچ‌ها و بعضی باکتری‌ها را شناسایی و کیناز «اسکای» (Sky) و مجموعه CARD9/MALT1/Bcl10 را فعال می‌کنند.

RLRs

گیرنده‌های سیتوپلاسمی هستند که RNA ویروسی را شناسایی و پیام خود را به‌وسیله پروتئین میتوکندریایی MAVS به پروتئین‌های سیتوپلاسمی منتقل می‌کنند. بیان پروتئین‌های ضدویروسی ازجمله اینترفرون نوع I را تحریک می‌کنند.

رسپتورهای مخصوص آنتی‌ژن در لنفوسیت

«رسپتورهای مخصوص آنتی‌ژن در لنفوسیت» (Antigen-Specific Lymphocyte Receptor) بسیار تخصص‌یافته هستند و هر سلول B و T نوع منحصربه‌فردی از این گیرنده‌ها را بیان می‌کند.

گیرنده‌های کمک‌تحریکی 

«گیرنده‌های کمک‌تحریکی» (CDs | Costimulatory Receptors) در لنفوسیت‌های T بیان می‌شوند و فعالیت سلول‌های T و پاسخ سلولی را در سلول‌های نزدیک به هم تنظیم می‌کنند.

گیرنده‌های مهاری

«گیرنده‌های مهاری» (Inhibitory Receptor) فعال شدن سلول‌های ایمنی را تنظیم می‌کنند تا به سلول‌های سالم آسیبی وارد نشود.

گیرنده‌های سیتوکین

لیگاند «گیرنده‌های سیتوکین» (Cytokine Receptor) خانواده مولکول‌های محلول سیتوکین هستند که شامل کموکین‌ها، اینترفرون‌ها، اینترلوکین‌ها، لیمفوکین‌ها و فاکتور نکروز توموری می‌شوند. این مجموعه گیرنده-لیگاند، بین سلول‌های ایمنی دور از هم ارتباط برقرار می‌کنند. سلول‌های ایمنی یا سلول‌های آلوده شده این مولکول‌ها را ترشح می‌کنند. این گیرنده‌ها علاوه بر ایمنی در فرایندهای سلولی زیر نقش مهمی دارند.

  • «رشد» (Growth)
  • «نمو» (Development)
  • «مهاجرت» (Migration)
  • «تمایز» (Differentiation)

گیرنده‌های کموکین

لیگاند «گیرنده‌های کموکین» (Chemokine Receptor) مولکول‌های محلول کموکین هستند و سلول‌های ایمنی را به محل آسیب یا آلوداگی راهنمایی می‌کنند. بیشتر این گیرنده‌ها، گیرنده‌های جفت شده با پروتئین G هستند.

تفاوت سیتوکین و کموکین

با وجود شباهت‌های زیاد، این مولکول‌های تنظیم‌کننده سیستم ایمنی تفاوت‌هایی دارند.

سیتوکین کموکین
مولکول‌های پروتئینی هستند که سیستم ایمنی را تنظیم می‌کنند.این مولکول‌ها در واقع زیرگروهی از سیتوکین‌ها هستند و خاصیت «جاذبه شیمیایی» (Chemotoxicity) دارند.
در ایمنی سلولی و هومورال مشارکت دارند.در هدایت سلول‌ها به محل عفونت و آسیب مشارکت دارند.
بر اساس رای ۲۵ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.
منابع:
Open OregonKhan AcademyBritannica
نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *