细胞受体
作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-01-09
作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-01-09
细胞受体是细胞信号传导所必需的蛋白质。当特定的信号分子（配体）与其相应的受体结合时，其作用就像一把打开门的钥匙。配体的结合触发受体的变化，从而导致一系列下游信号传导作用和细胞内的变化。
虽然受体有许多不同类型，但它们可大致分为细胞表面受体和细胞内受体。本文将讨论主要类型受体的结构和功能，并举例说明其临床相关性。
细胞表面受体
细胞表面（或跨膜）受体跨越细胞膜，为本身不能穿过质膜的配体提供细胞通路。这通常是因为这些配体是亲水性的或较大的，使得它们无法通过质膜扩散。
细胞表面受体主要分为三种类型：离子通道受体、G蛋白偶联受体（GPCR）和酶联受体。虽然它们各自具有独特的结构，但细胞表面受体通常由三个结构域组成：细胞外配体结合结构域、嵌入质膜内的疏水结构域和细胞内结构域。
离子通道受体
离子通道受体就像大门一样，打开后离子可以进入细胞。存在不同的亚型，例如，电压门控离子通道，其响应膜电位的变化而打开或关闭。
另一种亚型是配体门控离子通道，响应特定配体（例如神经递质）与其胞外域的结合而打开或关闭。当它们打开时，它们提供了一个离子可以被动进入细胞的通道。
离子通道对于许多过程至关重要，例如在神经系统中。动作电位从一个神经元到下一个神经元的传输取决于钠离子和钾离子通过电压门控离子通道的流动。
图 1 – 离子通道作用图
G蛋白偶联受体
GPCR 是一组不同的细胞表面受体，它们使用称为 G 蛋白的特定蛋白质来参与细胞信号传导。本文详细讨论了它们的结构和功能。
酶联受体
酶联受体是细胞表面受体，其胞内结构域具有催化位点，该催化位点要么与酶相关，要么本身具有酶活性，使其能够催化化学反应。
配体与胞外结构域的结合导致酶的激活并触发特定的反应。酶联受体的一个重要亚型是酪氨酸激酶受体。
酪氨酸激酶受体含有激酶——一种转移磷酸盐分子的酶。在酪氨酸激酶的情况下，磷酸分子被转移到氨基酸酪氨酸。当配体与酪氨酸激酶受体的胞外结构域结合时，受体与其邻近的受体形成二聚体。
二聚化触发受体胞内结构域上酪氨酸分子的磷酸化。磷酸化酪氨酸分子参与许多不同的信号级联，这对于细胞分裂和伤口愈合等各种过程至关重要。
细胞内受体
细胞内（或内部）受体存在于细胞内部的细胞质或细胞核中。它们的配体往往是小的疏水性（即脂溶性）分子，可以自行扩散穿过质膜。
一旦进入细胞内，这些配体与其特定的细胞内受体结合，形成配体-受体复合物，然后与细胞核中的DNA结合，直接影响基因转录和蛋白质合成。
与细胞表面受体一样，细胞内受体也具有三个核心结构域。它们包含配体结合域、DNA 结合域和氨基末端（与基因转录机制相互作用）。
与细胞内受体结合的配体的例子包括性激素、甲状腺激素和脂溶性维生素（A、D、E和K）。
图 2 – 显示细胞内受体作用的图表
临床相关性 -受体功能障碍和癌症
酪氨酸激酶受体对于体内的大部分生长信号传导和细胞分化至关重要。许多生长因子与酪氨酸激酶受体协同作用以引起细胞分裂。虽然酪氨酸激酶信号对细胞存活和增殖至关重要，但必须严格调节，因为调节失调与某些癌症有关。
慢性粒细胞白血病 (CML) 是由导致酪氨酸激酶活性增加的突变引起的。这导致骨髓中骨髓细胞增殖增加。伊马替尼等酪氨酸激酶抑制剂彻底改变了 CML 的治疗方法，它可以特异性阻止癌细胞生长，同时保留非突变细胞。
临床相关性——病毒进入细胞
内源性配体与受体结合以进入细胞，但病毒也可以这样做。病毒不是与受体结合触发生理信号级联，而是与受体结合并劫持受体，通过允许病毒进入细胞来促进感染。
例如，HIV通过与 CD4 T 细胞和巨噬细胞的 CD4 受体结合来感染它们。SARS-CoV-2 是 COVID-19 的病原体，通过与血管紧张素转换酶 2 结合进入细胞，血管紧张素转换酶 2 是一种在肺、心脏和肾脏等多种器官中发现的受体。