膜受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

　　與脂溶性的化學(xué)信號不同，親水性信號分子(所有的肽類激素、神經(jīng)遞質(zhì)和各種細(xì)胞因子等)均不能進(jìn)入細(xì)胞。它們的受體位于細(xì)胞表面。這些受體與信號分子結(jié)合后，可以誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列生物化學(xué)變化，從而使細(xì)胞的功能如生長、分化及細(xì)胞內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的分布等發(fā)生改變，以適應(yīng)微環(huán)境的變化和機(jī)體整體需要。這一過程可以稱之為跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。在這一信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中，信號分子不進(jìn)入細(xì)胞。雖然有些信號分子與受體結(jié)合后可以發(fā)生內(nèi)化(internalization)，但這不是主要的作用方式。這種位于膜表面的受體所介導(dǎo)的信號傳遞主要表現(xiàn)為，各種參與信號傳遞的信號分子的構(gòu)象、濃度或分布發(fā)生變化，各種信號分子之間發(fā)生相互識別和相互作用。

　　一、膜受體的分類

　　隨著越來越多的膜表面受體被純化，其結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)導(dǎo)信號的方式逐步得以闡明。目前，按照受體的結(jié)構(gòu)及其作用方式可將其分為三大類。這三大類受體在配體種類、受體的一般結(jié)構(gòu)和功能及細(xì)胞對之發(fā)生反應(yīng)的方式上有所不同，見表21－2。��

Table 21－2　Classification of Membrane Receptors:Characteristics of Three Groups of Receptors

　　二、膜受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機(jī)理

　　(一)離子通道型受體及其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

　　離子通道型受體是一類自身為離子通道的受體。這種離子通道與受電位控制的離子通道及受化學(xué)修飾調(diào)控的離子通道不同，它們的開放或關(guān)閉直接受配體的控制，其配體主要為神經(jīng)遞質(zhì)。

圖21－8　乙酰膽堿受體的結(jié)構(gòu)模式圖

　　圖21－8顯示了作為離子通道受體的典型代表－乙酰膽堿受體的結(jié)構(gòu)模式。乙酰膽堿受體是由5個同源性很高的亞基構(gòu)成，包括2個α亞基，1個β亞基，1個γ亞基的和1個δ亞基。每一個亞基都是一個四次跨膜蛋白，分子量約60kd，約由500個氨基酸殘基構(gòu)成。推測跨膜部分為四條α螺旋結(jié)構(gòu)，其中一條α螺旋含較多的極性氨基酸，就是由于這個親水區(qū)的存在，使五個亞基共同在膜中形成一個親水性的通道。乙酰膽堿的結(jié)合部位位于α亞基上。��

　　乙酰膽堿受體可以以三種構(gòu)象存在(圖21-9)。兩分子乙酰膽堿的結(jié)合可以使之處于通道開放構(gòu)象，但即使有乙酰膽堿的結(jié)合，該受體處于通道開放構(gòu)象狀態(tài)的時限仍十分短暫，在幾十毫微秒內(nèi)又回到關(guān)閉狀態(tài)。然后乙酰膽堿與之解離，受體則恢復(fù)到初始狀態(tài)，做好重新接受配體的準(zhǔn)備。醫(yī)學(xué)全在.線jfsoft.net.cn

圖21－9　乙酰膽堿受體的三種構(gòu)象示意圖

　　離子通道受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的最終作用是導(dǎo)致了細(xì)胞膜電位的改變，可以認(rèn)為，離子通道受體是通過將化學(xué)信號轉(zhuǎn)變成為電信號而影響細(xì)胞的功能的。

　　離子通道型受體可以是陽離子通道，如乙酰膽堿、谷氨酸和五羥色胺的受體，也可以是陰離子通道，如甘氨酸和γ－氨基丁酸的受體。

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