Клітка аналізує сигнали.

Програма, яка приймає вкрай відповідальна і іноді непоправне рішення – жити чи не жити, – повинна бути гранично обачною, тому клітина намагається зробити все, щоб не помилитися. Перед винесенням остаточного вироку (активування руйнують клітину ферментів) сигнали, одержувані ззовні, піддаються всебічному аналізу.

Цей аналіз починається вже на рівні первинних сигналів, одержуваних кліткою. Так, в тканини, в якій йде інтенсивне клітинний розподіл, зазвичай знаходяться різноманітні білкові речовини, звані чинниками зростання. Ці фактори стимулюють розподіл. Їх відсутність є або вказівкою на те, що потреба в “молодих” клітинах вже задоволена, або серйозним сигналом неблагополуччя. Різні чинники зростання взаємодіють з різними рецепторами, і клітина часто орієнтується на інформацію, що отримується одночасно з декількох рецепторів. Аналіз цієї інформації всередині клітини відбувається за участю багатьох білків.

Сприйняття клітинами зовнішніх сигналів відбувається, в основному, завдяки взаємодії деяких факторів (стимулів, лігандів, “первинних посередників”) з певними рецепторами, розташованими на поверхневій мембрані клітин. Незважаючи на величезну різноманітність стимулів і рецепторів існує всього декілька універсальних сигнальних систем, що передають інформацію різним клітинним органелами і запускають певні фізіологічні процеси в клітині. Гормони зв’язуються з рецепторами високоспецифічним чином і з високою аффінністю. Зв’язування гормону з рецептором здійснюється за рахунок слабких взаємодій, іонних, ван-дер-ваальсових і гідрофобних взаємодій. Специфічність рецептора можна охарактеризувати за його здатності розпізнавати ліганди. Рецептор до інсуліну, наприклад, пов’язує інсулін, але не інші пептидні гормони.

Здатність клітин сприймати зовнішні сигнали визначається спеціальним класом білкових молекул – рецепторами. Рецептори мають один або декілька центрів зв’язування сигнальних молекул і проявляють високу спорідненість до своїх лигандам. Різні клітини живих організмів мають характерний набір рецепторів в залежності від виконуваних цими клітинами функцій. Зв’язуючись з рецептором, позаклітинні хімічні посередники впливають на протікання в клітці – мішені фізіологічно важливих процесів.

Рецептори – це спеціальні сполуки на поверхні або всередині клітин органа-мішені, які пов’язують гормон, що доставляється до його місця дії кров’ю, і, як наслідок такого зв’язування, індукують реакції (або серію реакцій), що забезпечують кінцевий ефект гормону.

Гормональні рецептори є крупномолекулярними білками, здатними нековалентно пов’язувати гормон, і діляться на дві групи в залежності від типу зв’язується гормону.

Ліпофільні гормони (стероїди), легко проходять через клітинну мембрану, зв’язуються з рецептором, локалізованому або в цитоплазмі, або в ядрі клітини. На противагу

Гідрофільні гормони, не здатні проникати всередину клітини, зв’язуються з рецепторами на поверхні клітини, що забезпечує запуск передачі сигналу всередині клітини.

Кожен гормон зв’язується зі своїм специфічним рецептором.

В одній і тій же клітині (і навіть у кожній мембрані однієї клітини) може бути більше десятка різних типів рецепторів.

Концентрація рецепторів в клітці вкрай низька. У клітинах крові число бета-адренергічних рецепторів порядку 1000 молекул на клітину.

В даний час описані сотні рецепторів для гормонів, нейромедіаторів, простагландинів, вірусів, бактеріальних токсинів, бактерій і найпростіших організмів.

Велика розмаїтість типів і підтипів рецепторів необхідно для забезпечення широкого динамічного діапазону фізіологічних відповідей і високої інформаційної ємності сигнал-передавальних колій (Schofield et al., 1990). Важливу роль у забезпеченні необхідної гнучкості сигнальних шляхів грає відмінність в спорідненості до лигандам у різних типів рецепторів. Так, наприклад, бета1-і бета2-адренорецептори, володіючи 54% схожістю, здатні диференціювати такі ліганди, як адреналін і норадреналін.

Зв’язування кожного гормону з рецептором – процес, як правило, незалежний від стану інших рецепторів.

Гормони, близькі за хімічною структурою, можуть зв’язуватися з одним і тим же рецептором. (Див. приклади: рецептор часто взаємодіє з різними гормонами)

Закономірності зв’язування з рецепторами всіх агоністів виявляються загальними. Кінетика зв’язування гормону з рецептором визначається законом діючих мас. (Більш детально див Ткачук В.А., 1983)

У більшості випадків рецептори є білками, частіше глікопротеїдів. Відомі й винятки, так рецептором холерного токсину є моносіалогангліозід Gm1.

Comments are closed.