Biomedicinsk Analytiker

Sveriges största site för Biomedicinska Analytiker

Receptorer och deras funktion

Jag har redan gått igenom en del receptorer, och i det här inlägget tänkte jag fördjupa mig lite till. De olika receptorerna fungerar på olika sätt, tar emot olika ligander, och gör olika saker med cellen. Vi börjar lite kort med två former av signalering som kan ge genom kontaktberoende signalering eller gap junctions. Jag nämnde dessa under den andra terminen. Sedan kommer jag bland annat att nämna de receptorer som finns på cellmembranets yta som delas in i tre klasser; jonkanalkopplade, G-proteinkopplade och enzymkopplade receptorer.

Kontaktberoende signalering

Adhesion är ju när en cell säter sig fast på en yta. Den där ytan kan vara en annan cell, men också ett organ. Den här typen av kontakt måste ske om cellen ska kunna överleva. Genom kontaktberoende cellsignalering kan cellen bland annat ändra sin form eller starta flera olika signalvägar som rör sig från cellmembranet och inåt.

Gap junctions

Gap junctions består av tusentals connexoner. En connexon är en slags kanal. Den kanalen består i sin tur av sex stycken proteiner som kallas för connexiner. De ser också ut som rör. Alltså; sex connexiner bildar en connexon, och flera tusen connexoner bildar tillsammans en enda gap junction. De sitter ihop genom adhesion, men kan öppnas och stängas. Att kunna öppnas och stängas är viktigt för att cellen ska kunna utföra sin signalering. Vissa saker kommer in, andra åker ut, och en del molekyler kan inte passera alls. Kalciumjonen är väldigt viktig, jag nämner den särskilt i stycket om de jonkopplade receptorerna. Det är nämligen så att om en cell börjar släppa ifrån sig kalcium på ett okontrollerat sätt kan cellen intrill stänga sin gap junction för att slippa på i sig allt det läckande kalciumet. Kalcium kan döda en cell, och genom att stänga sin gap junction hindrar cellen sin egen död.

Jonkanalkopplade receptorer

Det är kaliumjoner, kloridjoner, natriumjoner och kloridjoner som passerar genom den jonkanalkopplade receptorn. Det är inte alla receptorer som låter saker passera, men den jonkopplade receptorn gör det. De är ju som en kanal där jonerna kan komma in eller släppas ut, beroende på vad cellen har för behov. Åt vilket håll de olika jonerna rör sig beror helt och håller på skillnaden i koncentrationen av joner (koncentrationsgradienten). Normalt sätt ser koncentrationsfördelningen mellan de olika jonerna ut så här:

  • Kaliumjoner; hög koncentration inne i cellen, lägre koncentration utanför cellen.
  • Natriumjoner; låg koncentration inne i cellen, högre koncentration utanför cellen.
  • Kalciumjoner; låg koncentration inne i cellen, högre koncentration utanför cellen.
  • Kloridjoner; låg koncentration inne i cellen, högre koncentration utanför cellen.

Det är koncentrationen av de olika jonerna inne i cellen som påverkar olika enzymer som också finns inne i cellen. Det gör i sin tur att cellens membranpotential förändras. Av de ovanstående jonerna är kalcium mycket viktig. Kalcium sätter på och stänger av reaktioner genom att binda till olika enzymer i cellen. Inne i cellen finns kalciumet främst i de två endoplasmatiska retiklerna. Anledningen till att ämnet lagras i en organell är att ämnet faktiskt är giftigt. Därför vill cellen har det lagrat på det viset, inne i något av de endoplasmatiska retiklerna eller utanför cellmembranet. Det pumpas då in eller ut aktivt, det går åt en helt del ATP för detta. Kalcium kan döda en cell, men det kan också aktivera proteiner, bidra till omlagring av cytoskelettet vilket innebär att det bryts ner på ett ställe och byggs upp på ett annat, kalcium behövs också för cellsignaleringen som drar ihop våra muskler…

Signaleringen som ser genom en jonkanalkopplas receptor går till på det viset att en ligand binder till receptorn som är kopplad till jonkanalen. Receptorn kommer då antingen att öppna eller stänga sig. Vad som sedan händer beror på hur jonkanalreceptorn är kopplad. Den kan nämligen vara kopplad på två sätt – antingen till G-proteiner, eller till 2nd messengers. Jag går igenom dessa här nedan. Vad som är viktigt att komma ihåg är att den jonkopplade receptorn gör om en kemisk signal (när jonen kommer in eller ut genom kanalen och det då sker en konformationsförändring, alltså utseende- eller formförändring på kanalen) till en elektrisk signal (då den elektriska spänningen över cellmembranet ändras).

G-proteinkopplade receptorer (GPCR)

Det finns mer än 700 olika typer av G-proteinkopplade (GPCR) receptorer i människan. Ett annat namn för G-proteinkopplad receptor är seven transmembrane domain. Namnet kommer sig av att receptorn går igenom cellmembranet sju gånger. Den börjar på utsidan och slutar på cellens insida, där ett G-protein sitter fast på receptorn. Liganden som binder till receptorn på cellens utsida kan vara ett hormon, en neurotransmittor, eller någon annan molekyl. Det finns alltså flera möjliga ligander. Liganden binder till receptorn, och då kommer G-proteinet att börja röra sig utmed cellmembranets insida mot receptorn. När det kommer i kontakt med receptorn aktiveras proteinet. Sedan flyttar det tillbaka mot ett enzym och aktiverar det. I samband med detta sker en fosforylering av guanisin. Guanisindifosfat (GDP) får en extra fosfatgrupp och blir till guanisintrifosfat (GTP). Jämför gärna detta med fosforyleringen av ATP. Signalering via G-proteinkopplade receptorer är väldigt vanligt i våra celler och finns i lite olika former.

2nd messengers

En 2nd messenger är ett protein som finns inne i cellen. Det är alltså inte fastsatt på cellmembranet. På svenska skulle jag kunna kalla det för ”den andra budbäraren” kanske. Den första budbäraren skulle i så fall vara receptorn. Ett exempel på hur en signal kan komma till den första budbäraren som lämnar över det till den andra budbäraren (2nd messenger) är när en ligand binder in till en tyrosinkinasreceptor (RTK). Receptorn aktiverar då flera olika proteiner, så kallade 2nd messengers. Proteinet för sedan signalen vidare i i cellen, dit den ska för att skapa någon slags förändring. Ett exempel på en 2nd messenger skulle kunna vara cykliskt adenosinmonofosfat (cAMP).

Enzymkopplade receptorer

De enzymkopplade receptorerna delas in i sex olika klasser. Av dem är det särskilt två är extra viktiga att lägga på minnet och förstå;

  1. tyrosinkinasreceptorerna som kan fosforylera tyrosiner på liganden
  2. receptorer som på något sätt samverkar med tyrosinkinasreceptorer och därmed också samverkar med tyrosinkinaser inne i cellen

Receptorn kan ha en så kallad katalytisk effekt (om det är en tyrosinkinasreceptor), vilket innebär att den kan skynda på reaktionen som sker i cellen. Men den kan också sakna den katalytiska effekten, och i så fall kommer den att dra till sig en enzym (en cytosolisk tyrosinkinas) som i stället har effekten. Detta leder till att ett enzym aktiveras i cellen. Så fort du hör enzymkopplade receptorer nämnas kan du först och främst tänka på tyrosinkinaser, det är nämligen det proteinet som är det vanligaste bland de enzymkopplade receptorerna.

Tyrosinkinasreceptorer (RTK)

Det känns naturligt att fortsätta med tyrosinkinasreceptorerna nu när jag har nämnt dem som en klass av enzymkopplade receptorer. Ligande består gasnak ofta av olika tillväxtfaktorer. Själva receptorn består av två delar som går in genom cellmembranet och på insidan finns flera tyrosiner som sitter på rad. Det är dessa proteiner som antingen fosforyleras eller defosforyleras, beroende på vad det är som ska hända. När proteinerna fosforyleras ändras formen på receptorn lite (konformationsförändring), eller så kan det också ske en dimerisering. Dimerisering innebär att de två delarna som RTK består av slås ihop och börjar fungera som en enda del. De samarbetar verkligen. Sedan sker själva fosforyleringen, och den kan ske på två olika sätt när det gäller just RTK. De två enheterna kan katalysera varandra, den vänstra enheten katalyserar alla fosforyleringar som sker på den högra enheten och tvärt om. Detta kallas för autofosforylering. Den andra varianten är korsfosforylering då proteinerna fosforylerar sig själva. Sedan kommer andra proteiner att binda till de fosforylerade tyrosinerna, och de kan i sin tur fosforyleras. Detta skapar många olika signalvägar från en enda tyrosinkinasreceptor.

Källa:

Dr. Prodigious. Second messenger system: cAMP. Film. YouTube. 2012-05-20. (Hämtad 2014-10-03)

garlandscience. G-Protein signaling. Film. YouTube. 2009-04-21. (Hämtad 2014-10-03)

geneedinc. Ion channel coupled receptors. Film. YouTube. 2008-08-25. (Hämtad 2014-10-03)

Granseth, B. Membranpotential och jonkanaler. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-08-29.

Heynow1003. Receptor tyrosine kinase. Film. Youtube. 2012-09-23. (Hämtad 2014-10-03)

khanacademymedicine. Enzyme linked receptors. Nervous system physiology. NCLEX-RN. Khan academy. Film. YouTube. 2014-05-03. (Hämtad 2014-10-03)

Loitto, V.  Basal cellsignalering 1. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-08-27.

Loitto, V. Basal cellsignalering 2. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-09-05.

Loitto, V. G-proteinsignalering. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-09-14.

 

13 comments on “Receptorer och deras funktion

  1. Pingback: Monomera G-proteiner | Biomedicinsk Analytiker

  2. Pingback: Borttagna lösenord! | Biomedicinsk Analytiker

  3. Pingback: Insulinets signalväg | Biomedicinsk Analytiker

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

Information

This entry was posted on 3 oktober, 2014 by in Termin 3 and tagged .
%d bloggare gillar detta: