اتصال لیگاند به گیرنده (بخش اول)

تمایل اتصالی لیگاند، توانایی آن در فعال کردن گیرنده و حساسیت سلول به لیگاند مستقل از هم تنظیم می شوند.

بخش مرکز یادگیری - مرجان سلیمانیان

در مطلب قبل دانستید که، پیام رسانی سلولی ممکن است اندوکراین، پاراکراین یا سیناپسی باشد. در اینجا اتصال لیگاند به گیرنده ها را بررسی می کنیم.

پروتئین G از سه زیرواحد αβϒ تشکیل شده که دوزیرواحد از طریق دنباله لیپیدی  به غشاء متصل هستند

زیرواحد  αدر حالت فعال به GTP و در حالت غیرفعال به GDP متصل است.

با اتصال لیگاند به گیرنده:

- گیرنده تغییرشکل فضایی می کند و به پروتئین G متصل می شود.

- سپس ساختار پروتئین G تغییر می کند زیرواحد α را قادر می سازد GDP را از دست داده و به GTP متصل می شود و سپس از βϒ جدا می شود .

دو بخش فعال شده )زیرواحد βϒ و α ( به طور مستقیم با اهداف خود در غشاء پلاسمایی برهم کنش می کنند و پیام را به داخل سلول رله می کنند.

انواع مختلفی از پروتئین های G وجود دارد که هر کدام برای یک دسته از گیرنده ها و پروتئین های هدف اختصاص یافته اند.

گیرنده استیل کولین در سلول های ماهیچه قلب از نوع گیرنده های وابسته به پروتئین G می باشند.

اتصال لیگاند به گیرنده باعث فعال شدن پروتئین G می شود و کمپلکس βϒ جدا شده به سطح داخلی کانال k متصل شده و باز شدن این کانال باعث خروج k و افزایش پتانسیل منفی درون سلول می شود که به این حالت هایپرپلاریزاسیون می گویند و در نتیجه سرعت انقباض را کاهش می دهد.

گیرنده های وابسته به آنزیم در دومین خارجی به لیگاند متصل می شود و در دومین سیتوپلاسمی نقش آنزیمی دارند یا با یک پروتئین آنزیمی کملپکس تشکیل می دهند. (از بزرگترین رده گیرنده های وابسته به آنزیم، گیرنده های تیروزین کیناز ها می باشد.)

اتصال لیگاند به گیرنده را می توان به صورت یک واکنش برگشت پذیر ساده تصور کرد که در آن لیگاند (L) و گیرنده (R) به کمپلکس فعال گیرنده – لیگاند (RL) تبدیل می شوند.

مرحله اول

R+L↔RL

سپس داریم

مرحله دوم

K_a=((R).(L))/((RL))

و

K_d=((RL))/((R).(L))

در اینجا Kd ثابت تفکیک (ثابت تعادل واکنش تفکیک کمپلکس) می باشد و از نظر عددی معادل غلظتی از لیگاند است که در آن 50 درصد گیرنده ها اشغال شده اند. هر چه Kd کوچک تر باشد، اتصال لیگاند به گیرنده محکم تر و RL پایدارتر است.

لازم به ذکر است که میزان اشغال شدن گیرنده ها غالبا معادل با میزان پاسخ فیزیولوژیک سلول نزدیک به 100 درصد شود. این ویژگی که حاصل عمل مولکول های پیام رسانی درون سلولی است، حساسیت سلول به مولکول نشان را افزایش می دهد و تنظیم باز خوردی مسیر را ساده تر می کند.

مدل ساده فوق برای بررسی بسیاری از ویژگی های اتصال لیگاند به گیرنده مناسب است . اما طبق این مدل هرچه تمایل یک لیگاند به گیرنده بیشتر باشد (Kd کمتر باشد) اثر این لیگاند در فعال کردن گیرنده هم بیشتر می باشد. این پیش بینی لزوما درست نیست.

گاهی تمایل یک لیگاند به یک گیرنده بیشتر از لیگاندهای دیگر است، ولی گیرنده را کمتر (فعال) می کند. در واقع دو ویژگی (تمایل اتصالی) و (توانایی فعال کردن گیرنده) مستقل از یکدیگر می باشند و در سلول ها نیز مستقلا تنظیم می شوند. به علاوه، همان طور که پیش از این گفته شد، یک ویژگی سوم، یعنی شدت پاسخ سلول نیز تا حد زیادی از این دو ویژگی مستقل است.

ادامه دارد ...

منبع: https://www.google.com

تنظیم کننده: محبوبه همت