Циторецепторы, ассоциированные с G-белками

Это группа интегральных мембранных белков с характерной вторичной структурой, включающей семь трансмембранных доменов, соединенных тремя внеклеточными и тремя внутриклеточными петлями. N-конец имеет внеклеточную локализацию, C-конец расположен на внутренней поверхности мембраны. Белковая цепь циторецепторов, ассоциированных с G-белками, содержит большое количество остатков цистеина, связанных дисульфидными мостиками. Внеклеточные петли, выполняя регуляторную функцию, ответственны за распознавание и связывание лигандов. G-белки, расположенные на внутренней поверхности мембраны, передают информацию от внеклеточного регуляторного домена к эффекторной системе, используя энергию гуанозинтрифосфата (ГТФ). Внеклеточные и трансмембранные домены согласованно участвуют в связывании лигандов и активации циторецепторов.

G-белки имеют строение тримеров и состоят из α-, β- и γ-субъединиц. Когда α-субъединица связывается с молекулой ГТФ, G-тример диссоциирует на βγ-субъединицу и комплекс α-ГТФ. Диссоциированные субъединицы активируют или ингибируют эффекторные системы клеток.

Эффекторные системы представлены аденилатциклазой, фосфолипазами A₂, C и D, белками ионных каналов, транспортными белками. При активации ферментов образуются внутриклеточные биологически активные вещества - вторичные мессенджеры (от англ. messenger - «вестник, посредник»). Они запускают каскад биохимических и функциональных изменений в клетке. Аденилатциклаза

Аденилатциклаза превращает аденозинтрифосфат (АТФ) во вторичный мессенджер - циклический аденозинмонофосфат (цАМФ). Рецепторы, ассоциированные с аденилатциклазой, могут ее активировать (R_s) или ингибировать (R.). К рецепторам, активирующим аденилатциклазу, относятся:

• β-адренорецепторы;

• D-рецепторы 1-го и 5-го типа;

• 5-НТ-рецепторы 4, 6, 7-го типа;

• Н₂-рецепторы;

• А₂-рецепторы (рецепторы аденозина);

• V₂-рецепторы (рецепторы вазопрессина). К ингибирующим рецепторам относятся:

• α₂-адренорецепторы;

• D₂-рецепторы;

• 5-НТ-рецепторы 1-го и 5-го типа;

• м-холинорецепторы 2-го и 4-го типа;

• А₁-рецепторы;

• опиоидные рецепторы.

Фосфолипазы

Фосфолипаза С катализирует гидролиз фосфатидилинозитолдифосфата. Этот минорный фосфолипид клеточных мембран представляет собой эфир шестиатомного спирта инозитола с диацилглицеролом (ДАГ), имеющим 2 остатка жирных кислот (одна из них - арахидоновая кислота). Продукты реакции - вторичные мессенджеры инозитолтрифосфат (ИФ₃) и ДАГ. Одна молекула ИФ₃ способствует выделению 20 ионов кальция из ЭПР. Са²⁺ связывается с кальмодулином, затем комплекс «Са²⁺-кальмодулин» активирует киназу легких цепей миозина. Фосфорилирование легких цепей миозина активирует образование актомиозина с последующим сокращением гладких мышц.

ДАГ активирует протеинкиназу С и Са²+-кальмодулинзависимую протеинкиназу II. Протеинкиназа С, фосфорилируя ферменты, белки ионных каналов и транспортные системы, стимулирует рост и деление клеток, выделение нейромедиаторов и гормонов.

С фосфолипазой С связаны следующие рецепторы:

• а₁-адренорецепторы;

• 5-НТ₂-рецепторы;

• м-холинорецепторы 1-го и 3-го типа;

• Н₁-рецепторы;

• P2Y-рецепторы (пуриновые);

• V₁-рецепторы;

• АТ₁-рецепторы;

• рецепторы окситоцина;

• CCK-рецепторы (рецепторы холецистокинина).

Фосфолипаза А₂ участвует в гидролизе фосфатидилхолина с высвобождением арахидоновой кислоты - субстрата для синтеза простагландинов, тромбоксанов, простациклина, лейкотриенов.

Фосфолипаза D отщепляет от фосфатидилхолина фосфатидную кислоту. Последняя мобилизует ионы кальция из ЭПР, после чего превращается в ДАГ.