Рецептор (білок)

Хімічна речовина, що специфічно з'єднується з деяким рецептором, називається лігандом цього рецептору.

Загальним правилом є те, що якщо в клітині знайдено рецептор для зв'язування деякої речовини штучного походження, то має існувати і природне з'єднання, з яким зв'язується даний рецептор (в більшості випадків така речовина виробляється в організмі, де знайдений рецептор) — так званий ендогенний ліганд. Наприклад, ендогенними лігандами опіатних рецепторів, зв'язування з якими обумовлює специфічний ефект похідних опійного маку та синтетичного наркотику метадону, є речовини білкової природи — ендорфіни. Ендогенними лігандами бензодіазепінового сайту (місця зв'язування) ГАМК_А-рецептору, з яким зв'язуються синтетичні транквілізатори (такі як феназепам та діазепам) є особливі білки — ендозепіни. Ендогенним лігандом канабіноїдних рецепторів, з якими зв'язуються алкалоїди коноплі, є речовина анандамід, яка виробляється в організмі з арахідонової кислоти.

Окрім основної ділянки, або сайта зв'язування, де зв'язується специфічний ліганд, у рецептору можуть бути наявні також і додаткові ділянки, з якими зв'язуються речовини, що змінюють (модулюють) реакцію рецептору на основний ліганд — речовини-модулятори. Такі модулятори можуть посилювати або послаблювати реакцію на основний ліганд, або навіть замінювати собою його. Класичним прикладом такого рецептору з декількома ділянками зв'язування є ГАМК_А-рецептор. Окрім сайта зв'язування ГАМК на ньому є ділянка, до якої приєднуються бензодіазепінові транквілізатори, сайт зв'язування барбітуратів, сайт зв'язування нейростероїдів і т. ін.

Багато рецепторів, залежно від речовини, що до них приєднується, можуть перебувати не тільки в конформаціях (або просторових концігураціях) «генерації сигналу» та «відсутності сигналу», а й декількох проміжних — тобто генерувати сигнали різної інтенсивності.

Речовина, що із 100% вірогідністю викликає перехід рецептору в конфігурацію «100% сигналу» називається повним агоністом рецептору. Наприклад, для ГАМК_А-рецептору повним агоністом є діазепам. Речовина, що із 100% вірогідністю викликає перехід рецептору в конфігурацію «100% відсутності сигналу», називається повним антагоністом рецептору. Наприклад, для гліцинового рецептору повним антагоністом є стрихнін. Речовина, що викликає перехід рецептору в одну з проміжних стадій, або така, що викликає стан «100% сигналу» чи «100% відсутності сигналу», але з вірогідністю <100% (тобто частина рецептрів при зв'язуванні з цим лігандом перейде в одну з означених конформацій, а частина — ні), називається частковим агоністом або частковим антагоністом (залежно від переваги агоністичної або антагоністичної активності в його ефекті). Наприклад, синтетичний опіоїд бупренорфін є частковим агоністом μ-опіоідних рецепторів та частковим антагоністом κ-опіоїдних рецепторів.

Речовина, що зв'язується з тим самим сайтом на рецепторі, що і його ендогенний ліганд, називається такою, що завдає конкурентний ефект. Залежно від спрямованості ефекту це може бути конкурентний агоніст або конкурентний антагоніст (в обох випадках повний або частковий). Наприклад, бікукуллін є повним конкурентним антагоністом ГАМКА-рецептору, а (2S, 4R)-4-метілглутамінова кислота є конкурентним агоністом рецепторів каінової кислоти (підтип глутаматних рецепторів). Речовина, що змінює ефект рецептору, але при цьому зв'язується не з тим сайтом, з яким зв'язується ендогенний ліганд, називається (залежно від спрямованості дії) алостеричним (або неконкурентним) агоністом або антагоністом. Наприклад, барбітурати є алостеричними агоністами ГАМК_А-рецептору, а речовина МК(+)801 є алостеричним антагоністом NMDA-рецепторів. Схематичне зображення 5-HT₃-рецептора.

• 
  Рецептор без лігандів
• 
  Рецептор, активований ендогенним лігандом
• 
  Рецептор, активований іншим конкурентним агоністом
• 
  Рецептор, заблокований конкурентним антагоністом

У відповідь на приєднання ліганду чи фізичний стимул багато мембранних рецепторів ініціюють синтез або деградацію внутрішньоклітинних малих молекул, що зв'язуються із цитоплазматичними рецепторами. Внутрішньоклітинні ліганди називають вторинними посередниками або месенджерами (на відміну від первинних посередників — позаклітинних). Вторинні посередники найчастіше здійснюють функцію через активацію протеїнкіназ та фосфатаз, які через механізм фосфорилювання білків змінюють їх активність.

Основним класом мембранних білків є рецептори, зв'язані з G-білками. G-білки активують або пригнічують роботу аденілатциклази, гуанілатциклази та фосфоліпази C, впливаючи на синтез вторинних посередників: цАМФ, цГМФ, інозитол-3-фосфату (І3Ф), діацилгліцеролу (ДАГ). Також вторинним посередником можуть виступати іони кальцію, що входять через кальцієві канали плазматичної мембрани або через І3Ф-активовані кальцієві канали ендоплазматичного ретикулуму, зв'язуються з кальмодуліном та за його посередництва активують протеїнкінази, білки м'язового скорочення тощо.

Значна кількість рецепторів, особливо у постсинаптичних мембранах нервових і м'язових клітин, при з'єднанні з лігандом відкриває або закриває ворота каналу для проходження іонного струму. Струм може викликати деполяризувати мембрану, збуджуючи клітину, гіперполяризувати для процесів гальмування, а також кальцій, що входить через такі рецепторні канали, може виступати як вторинний посередник.

Цитоплазматичні та ядерні рецептори після утворення комплексу ліганд-рецептор мігрують до хроматину ядра, де виконують роль факторів транскрипції.

• ГАМК_А-рецептор
• ГАМК_С-рецептор
• Нікотиновий ацетілхоліновий рецептор
• Гліциновий рецептор
• Іонотропні глутаматні рецептори
• Серотоніновий 5-HT₃-рецептор

• Мускариновий ацетілхоліновий рецептор
• ГАМК_В-рецептор
• Адренергічні рецептори
• Дофамінові рецептори
• Метаботропні глутаматні рецептори
• Опіоїдні рецептори
• Гістамінові рецептори
• Брадикінінові рецептори
• Серотонінові рецептори
• Канабіноїдні рецептори

• Інсуліновий рецептор
• Соматомедінові рецептори
• Рецептор фактору росту епідермісу
• Рецептор передсердного Na-діуретичного пептиду (NPR1, NPR2, NPR3)

• Глюкокортикоїдні рецептори
• Мінералокортикоїдні рецептори
• Естрогенові рецептори
• Гестагенові рецептори
• Андрогенові рецептори
• Тиреоїдні рецептори

В основному електрогенні рецептори, що активуються як хімічними лігандами, так і зміною температури.

• TRPV1
• TRPM8

Іонні канали, що відкриваються у вілповідь на деформацію мембрани.

• двопородоменні калієві канали
• протончутливі ASIC
• низькопороговий кальцієвий канал Ca_v3.2
• Канали транзієнтного рецепторного потенціалу, зокрема, TRPA1
• Piezo-рецептори, зокрема PIEZO1 та PIEZO2

Деякі йонні канали активуються іонами водню.

• епітеліальні ENaC
• протончутливі ASIC

• опсини