Рецепторно-канальные комплексы типа II

Рецепторно-канальные комплексы типа II

 

В РКК типа II рецепторы отделены от своих эффекторов и сочленяются с ними с помощью оформленных сопрягающих элементов (Рис. 19). Сингнал проходит медленно.

Рассмотрим:

- Мускариновые рецепторы;

- Альфа₁-адренорецепторы

Рис. 19. Схема организации рецепторно-канальных комплексов типа II: 1 – лиганд; 2 – рецепторное звено; 3 – эффектор (стенка канала); 4 – ионный канал; 5 – плазмолемма; 6 – ион; 7 – сопрягающее звено. Стрелками показано движение сигнала.

· Мускариновые рецепторы

 

(М-холинорецепторы) обнаруживаются в гладкой мышечной ткани, сердечной мышечной ткани, секреторных клетках вегетативных ганглиях, в клетках каротидного синуса, горизонтальных клетках сетчатки, в нервных образования ЦНС – базальном ядре, хвостатом ядре, черной субстанции, пирамидный нейронах, гиппокампе, обонятельной луковице. Возбуждение М-холинорецепторов вызывает такие эффекты, как сужение зрачка, сокращение гладких мышц, иннервируемых парасимпатическими волокнами, стимуляцию секреции слюнных и желудочных желез, комплексное изменение функций сердечно-сосудистой системы и др. собственно М-холинорецептор представляет собою трансмембранное образование.

Схема работы комплекса «М-холинорецептор – G-белок – ионный канал» показана на рисунке, в данном случае ацетилхолин, взаимодействуя с рецептором, переводит его из неактивного состояния в активное. Это состояние передается сопрягающему G-белку и далее к эффектору, то есть кальциевому каналу. Канал открывается, ионы кальция устремляются в клетку и, как вторичный мессенджер, запускают в действие зависимые от него внутриклеточные процессы: сокращение мышечных волокон, активирование гуанилатциклазы к синтезу цГМФ, фосфорилирование некоторых белков, включая и сам М-холинорецептор, высвобождение секретов из железистых клеток и др.

Исследования, проводимые по изучению М-холинорецепторов при ряде заболеваний, указывают на связь некоторых нарушений жизненных отправлений человека с качественными и количественными отклонениями рецепторных характеристик. Так, при болезни Гентингтона количество М-холинорецепторов в полосатом теле головного мозга в два раза ниже нормы; при болезни Альцгеймера в гиппокампе число их понижено на 40%.

 

· Альфа₁-адренорецепторы

Существуют два типа адренергических рецепторов – альфа- и бета-рецепторы. Альфа-рецепторы опосредуют, в основном, возбуждение функции (сужение сосудов, сокращение гладких мышц матки, мочевого пузыря, сфинктера зрачка) и в ряде случаев ингибирование функции (расслабление мускулатуры кишечника).

Рецепторы альфа-типа в свою очередь подразделяет на два подкласса – альфа₁- и альфа₂-адренорецепторы. Альфа₁-адренорецепторы, связанные в своей функции с работой ионных каналов, будут рассмотрены в этом разделе. Альфа₂- и бета-адренорецепторы в качестве исполнительного звена имеют ферментные молекулы и будут рассмотрены в следующем разделе.

Альфа₁-адренорецепторы располагаются повсеместно в организме на постсинаптических мембранах. Рецепторы этого типа обнаружены в гладких миоцитах сосудов и других органов, в кардиомиоцитах, в гепатоцитах, экзокриноцитах, клетках ЦНС, эпителиоцитах кишки и др. Принципиальная схема структуры альфа₁-адренорецепторных комплексов в клетках разных тканей имеет некоторые различия.

Почти во всех тканях стимуляция альфа₁-адренорецепторов сопровождается повышением внутриклеточной концентрации Ca²⁺. В этом случае рецепторное звено сопряжено с кальциевым каналом.

В ЦНС стимуляция тех же рецепторов сопровождается изменением внутриклеточного уровня вторичного мессенджера цАМФ, выработка которого связана с деятельностью фермента аденилатциклазы как эффектора. Таким образом, в отношении подгруппы альфа₁-адренорецепторов можно полагать, что в большинстве тканей они представлены рецепторно-канальными комплексами, в ЦНС – рецепторно-ферментными.

Рецепторно-ферментные комплексы

Структурно они состоят из собственно рецепторных молекул, сопрягающих белков и ферментных молекул в качестве эффекторов (рис. 20). Рецепторы представляют собой интегральные белки. Сопряжение рецептора с эффектором осуществляется с помощью G-белков.

Различают стимулирующие и ингибирующие сопрягающие белки (соответственно G_s- и G_i-белки).

В качестве эффекторных молекул служат ферменты аденилатциклаза и гуанилатциклаза, являющиеся интегральными белками. Они катализируют реакции образования цАМФ и цГМФ из АТФ и ГТФ. Тот и другой являются вторичными мессенджерами. С аденилатциклазой работают моноаминергические рецепторы (адрен-, норадрен- и дофаминергические), опиатные, инсулиновые часть М-холинергических, серотониновые, энкефалиновые, Г₂-гистаминовые и др. С гуанилатциклазой связана большая часть М-холинорецепторов, альфа-норадреналиновые, Г₂-гистаминовые и другие рецепторы.

В качестве конкретных примеров возьмем два вида адренорецепторов, в одном из которых сопрягающий белок выполняет ингибирующую роль, в другом – стимулирующую.

 

Рис. 20. Схема организации рецепторно-ферментных комплексов: 1 – лиганд; 2 – рецепторное звено; 3 – эффекторное звено (ферменты аденилатциклаза, фосфолипаза и др. ); 4 – сопрягающее звено; 5 – плазмолемма.

· Альфа₂-адренорецепторы

Характерной особенностью альфа₂-адренорецеторов является их способность в активированном состоянии ингибировать синтез цАМФ, т. е. рецепторная молекула взаимодействует со своим эффектором аденилатциклазой через ингибиторный G₁-белок. В общем виде представляется следующим образом.

Потенциал действия распространяется по нейрону, достигает нервного окончания и открывает кальциевые каналы в пресинаптической мембране. Ионы кальция стимулируют выброс нейромедиатора в синаптическую щель. Из синаптической щели молекулы лиганда устремляются к альфа₂-адренорецепторам в пре- и постсинаптических мембранах. В постсинаптической мембране лиганд соединяется с рецептором и вызывает конформационное изменение, влекущее его к соединению с G_i-белком. Последний активируется и соединяется с аденилатциклазой. В комплексе «лиганд-рецептор-G_i-белок-аденилатциклаза» синтез вторичного мессенджера цАМФ снижается. Снижение концентрации цАМФ опосредует физиологический эффект в клетках щитовидной железы, в корковом веществе почек, околоушной железе, в клетках островков поджелудочной железы и др. Лиганд из синаптической щели поступает и на альфа₂-андренорецепторы пресинаптической мембраны. Активация рецептора через вторичный посредник цАМФ приводит к ингибированию в нервном окончании секреции нейромедиаторов.

 

· Бета-адренорецепторы

 

В основном опосредуют угнетение функции (расширение сосудов, релаксация гладких мышц матки и бронхов) и в ряде случаев ее возбуждение (стимуляция миокарда). Они локализуются преимущественно в постсинаптических мембранах, но обнаруживаются в пресинаптических участках нервных окончаний. Бета-адренорецепторы подразделяются на два подтипа. Рецептора бета₁-подтипа примерно одинаково чувствительны к адреналину и норадреналину. Они, главным образом, присутствуют в сердце, жировой ткани, сосудах и в головном мозге. Бета₁-адренорецепторы входят в состав синапсов и реагируют в основном на нормадреналин. Бета₂-адренорецепторы имеют большее сродство к адреналину, чем к норадреналину. Они обнаружены в легких, печени, исчерченных и неисчерченных мышцах различных органов. Бета₂-адренорецепторы располагаются внесинаптически и реагируют, в первую очередь, на катехоламины микроциркуляторного русла.

По морфобиохимической организации бета-андренорецепторы относятся к аденилатциклазной группе, т. к. имеют аденилатциклазу в качестве эффектора. Детали строения и механизм опосредования физиологического ответа изложены выше при описании общей характеристики групп. Механизмы работы бета-адренорецепторов в отличие от альфа₂-адренорецепторов сводятся к активации аденилатциклазы в ответ на действие адреналина или норадреналина и к синтезу цАМФ.

Те или иные нарушения любого из звеньев клеточного адренорецепторного комплекса, будь то альфа- или бета-комплексы, могут явиться причиной заболеваний. Аутоантитела к альфа₂-адренорецепторам вызывают у пациентов аллергический ринит и астму. Для некоторых заболеваний выяснены места нарушений в адренорецепторах. Мишенью действия ряда бактериальных экзотоксинов являются стимуляторные G₂-белки сопряжения. Токсин холеры, специфически соединяясь с такими белками, поддерживает постоянную активность аденилатциклазы и выработку избыточной цАМФ. Токсин коклюша не влияет на стимуляторные сопряжения, но тормозит действие ингибиторных белков. Известны и другие заболевания, связанные с врожденной или приобретенной недостаточностью тех или иных классов адренорецепторов.

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: