Receptor metabotròpic: diferència entre les revisions
mCap resum de modificació |
Correcció d'errors conceptuals, afegit d'informació i referències. |
||
| Línia 1: | Línia 1: | ||
Els '''receptors metabotròpics''' (també anomenats GPCRs, de l'anglès ''G-protein coupled receptors'') són un tipus de [[receptors de membrana]] de les cèl·lules eucariotes que actuen a través d’un missatger secundari. S'anomenen així perquè el moviment dels [[Ió (àtom)|ions]] a través dels canals depèn d'un o més passos metabòlics.<ref name=":0" /> |
Els '''receptors metabotròpics''' (també anomenats GPCRs, de l'anglès ''G-protein coupled receptors'') són un tipus de [[receptors de membrana]] de les cèl·lules eucariotes que actuen a través d’un missatger secundari. S'anomenen així perquè el moviment dels [[Ió (àtom)|ions]] a través dels canals depèn d'un o més passos metabòlics.<ref name=":0" /> |
||
Tenint en compte les seves característiques estructurals i funcionals, els receptors de neurotransmissors es poden classificar en dues grans categories: els '''[[Receptors ionòtrops|ionotròpics]]''' i els '''metabotròpics'''. Els receptors ionotròpics estan constituïts per un [[canal iònic]]. Per contra, els receptors metabotròpics estan indirectament associats a canals iònics de la membrana plasmàtica a través de mecanismes de [[Transducció de senyal|transducció de senyals]], normalment [[Proteïna G|proteïnes G]] (complexos de senyalització |
Tenint en compte les seves característiques estructurals i funcionals, els receptors de neurotransmissors es poden classificar en dues grans categories: els '''[[Receptors ionòtrops|ionotròpics]]''' i els '''metabotròpics'''. Els receptors ionotròpics estan constituïts per un [[canal iònic]]. Per contra, els receptors metabotròpics estan indirectament associats a canals iònics de la [[membrana plasmàtica]] a través de mecanismes de [[Transducció de senyal|transducció de senyals]], normalment [[Proteïna G|proteïnes G]] (complexos de senyalització que consisteixen en subunitats alfa, beta i gamma). Conseqüentment, els receptors acoblats a aquests trímers són metabotròpics. |
||
Ambdós tipus de receptors s’activen mitjançant un [[neurotransmissor]] específic. Quan un receptor ionotròpic s’activa, obre un canal que permet el flux d'ions com el Na<sup>+</sup>, K<sup>+</sup> o Cl<sup>-</sup>. En canvi, quan s’activa un receptor metabotròpic, es desencadena una sèrie de processos intracel·lulars que també poden resultar en l’obertura de canals iònics (o altres esdeveniments intracel·lulars), però que involucren un conjunt de missatgers secundaris (intermediaris). |
Ambdós tipus de receptors s’activen mitjançant un [[neurotransmissor]] específic. Quan un receptor ionotròpic s’activa, obre un canal que permet el flux d'ions com el Na<sup>+</sup>, K<sup>+</sup> o Cl<sup>-</sup>. En canvi, quan s’activa un receptor metabotròpic, es desencadena una sèrie de processos intracel·lulars que també poden resultar en l’obertura de canals iònics (o altres esdeveniments intracel·lulars), però que involucren un conjunt de missatgers secundaris (intermediaris). |
||
== Estructura == |
== Estructura i localització == |
||
Els receptors metabotròpics són proteïnes monomèriques<ref name=":1">{{Ref-llibre|cognom=Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, et al.|títol=Neuroscience|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10855/|edició=2|llengua=en|data=2001|editorial=Sunderland (MA): Sinauer Associates|nom=|lloc=|pàgines=|isbn=|capítol=Two Families of Postsynaptic Receptors}}</ref> de membrana, concretament [[Proteïna integral de membrana|proteïnes integrals transmembranoses.]] Generalment es troben a la membrana plasmàtica o a la membrana d'una [[vesícula]]<ref name=":2">{{Ref-llibre|títol=mGluRs Head to Toe in Pain|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1877117314000349|editorial=Elsevier|data=2015|isbn=9780128013892|pàgines=281–324|volum=131|doi=10.1016/bs.pmbts.2014.12.003|llengua=en|nom=Benedict J.|cognom=Kolber}}</ref>. A les [[Neurona|neurones]], els podem trobar al soma, les dendrites o l'axó, on exerceixen una funció moduladora de l'activitat glial. L'estructura d'aquests receptors és variable, ja que n'hi ha molts tipus, però tots tenen característiques comunes: |
|||
=== Domini extracel·lular === |
|||
El domini extracel·lular d'aquests receptors és on trobem l'extrem [[N-terminal]] de la proteïna. Conté el lloc d'unió pel lligand<ref name=":0" />, que en els GPCRs de classe C és conegut com a "''Venus flytrap domain''" (''VFD''). El VFD té dos lòbuls diferenciats i està compost d'uns 600 aminoàcids i dins de la seva cavitat integra una petita butxaca molt selectiva d'unió al glutamat, que interacciona amb els grups α-carboxil i α-amino d'aquest<ref name=":3">{{Ref-llibre|títol=The glutamate receptors|url=https://www.worldcat.org/oclc/233972818|editorial=Humana Press|data=2008|lloc=Totowa, NJ|isbn=9781597450553|cognom=|nom=|edició=|llengua=|pàgines=363-395|capítol=The Structures of Metabotropic Glutamate Receptors}}</ref>. |
|||
=== Dominis transmembrana === |
|||
La majoria de receptors metabotròpics tenen un domini transmembrana (en anglès, ''TMD''s) heptahelical<ref name=":3" />, és a dir, constituït per 7 subdominis transmembrana de forma [[Hèlix alfa|alfa-helicoïdal]]. El TMD és [[Hidrofòbia|hidrofòbic]]. La majoria són proteïnes monomèriques, tot i que els receptors de GABA<small><sub>B</sub></small> requereixen l'heterodimerització per funcionar correctament<ref>{{Ref-publicació|article=Heterodimerization is required for the formation of a functional GABAB receptor|url=http://www.nature.com/articles/25354|publicació=Nature|data=1998-12|issn=0028-0836|pàgines=679–682|volum=396|exemplar=6712|doi=10.1038/25354|llengua=en|nom=Julia H.|cognom=White|nom2=Alan|cognom2=Wise|nom3=Martin J.|cognom3=Main|nom4=Andrew|cognom4=Green|nom5=Neil J.|cognom5=Fraser}}</ref>. |
|||
=== Domini intracel·lular === |
|||
| ⚫ | El domini intracel·lular és on trobem l'extrem [[C-terminal]] de la proteïna. Activa les cascades de senyalització intracel·lulars un cop s'ha unit el lligand.<ref name=":0">{{Ref-llibre|cognom=Purves|nom=Dale|títol=Neurociencia|url=|edició=5a|llengua=Espanyol, Trad. de: Neuroscience, 5th ed.|data=2016|editorial=Medica Panamericana|lloc=Madrid|pàgines=|isbn=9788498357547}}</ref> |
||
| ⚫ | El domini |
||
== Funció == |
== Funció == |
||
Els receptors metabotròpics són receptors acoblats a proteïnes G, i s’activen en el moment que un neurotransmissor (lligand) s’hi uneix. Les proteïnes G, un cop activades, poden seguir dues vies diferents d'actuació: d'una banda, les [[Subunitat proteica|subunitats]] d’aquestes poden interaccionar directament amb els canals iònics, provocant-ne l'apertura; d'altra banda, aquesta activació pot provocar la interacció de les proteïnes G amb una altra proteïna efectora (missatger secundari), sent aquesta la que enviï altres missatgers intracel·lulars que modulin els [[Canal iònic|canals iònics]]. Segueixin la via que segueixin, el procés conclou quan els canals iònics s’obren, permetent el flux d'ions a través de la [[Membrana plasmàtica|membrana]] cap a l'interior de la cèl·lula. |
Els receptors metabotròpics són receptors acoblats a proteïnes G, i s’activen en el moment que un neurotransmissor (lligand) s’hi uneix. Quan s'uneix el neurotransmissor, a l'inici, la majoria de proteïnes G estan inactives, i s'activen quan el [[Difosfat de guanosina|GDP]] enllaçat a la subunitat alfa de la proteïna G és substituït per un [[Trifosfat de guanosina|GTP]]. Més tard, la proteïna G hidrolitzarà lentament el GTP, el [[Desfosforilació|desfosforilarà]] i transformarà en GDP, i tornarà a la seva forma inactiva. Segons el tipus de lligand i receptor, l'activació d'una proteïna G pot activar o inhibir cascades de senyalització cel·lular<ref name=":2" />. Les proteïnes G, un cop activades, es dissocien del receptor<ref name=":1" />, i poden seguir dues vies diferents d'actuació: d'una banda, les [[Subunitat proteica|subunitats]] d’aquestes poden interaccionar directament amb els canals iònics, provocant-ne l'apertura; d'altra banda, aquesta activació pot provocar la interacció de les proteïnes G amb una altra proteïna efectora (missatger secundari), sent aquesta la que enviï altres missatgers intracel·lulars que modulin els [[Canal iònic|canals iònics]]. Segueixin la via que segueixin, el procés conclou quan els canals iònics s’obren, permetent el flux d'ions a través de la [[Membrana plasmàtica|membrana]] cap a l'interior de la cèl·lula. |
||
Els receptors metabotròpics, tot i actuar de manera similar, presenten una gran varietat en els seus lligands. No només son responsables de la detecció de neurotransmissors (des de petits [[Aminoàcid|aminoàcids]] fins a llargues cadenes polipeptídiques), sinó que també s’encarreguen de la recepció sensorial de la llum (on el lligand és un [[fotó]]), i de la detecció d’alguns gustos i olors.<ref>{{Ref-llibre|cognom=Michael-Titus|nom=Adina|títol=The Nervous System. Chapter 2: Elements of cellular and molecular neuroscience|url=https://www.sciencedirect.com/book/9780702033735/the-nervous-system#book-info|edició=2a|llengua=Anglès|data=2010|editorial=Churchill Livingstone|lloc=|pàgines=336|isbn=9780702033735|cognom2=Revest|nom2=Patricia|cognom3=Shortland|nom3=Peter}}</ref> |
Els receptors metabotròpics, tot i actuar de manera similar, presenten una gran varietat en els seus lligands. No només son responsables de la detecció de neurotransmissors (des de petits [[Aminoàcid|aminoàcids]] fins a llargues cadenes polipeptídiques), sinó que també s’encarreguen de la recepció sensorial de la llum (on el lligand és un [[fotó]]), i de la detecció d’alguns gustos i olors.<ref>{{Ref-llibre|cognom=Michael-Titus|nom=Adina|títol=The Nervous System. Chapter 2: Elements of cellular and molecular neuroscience|url=https://www.sciencedirect.com/book/9780702033735/the-nervous-system#book-info|edició=2a|llengua=Anglès|data=2010|editorial=Churchill Livingstone|lloc=|pàgines=336|isbn=9780702033735|cognom2=Revest|nom2=Patricia|cognom3=Shortland|nom3=Peter}}</ref> |
||
| Línia 17: | Línia 27: | ||
== Exemples == |
== Exemples == |
||
Alguns exemples de receptors metabotròpics inclouen: |
|||
<br /> |
|||
* [[Receptor κ-opioide|Receptors opioides]] |
|||
* Receptors de [[serotonina]] |
|||
* Receptors d'[[Trifosfat d'adenosina|ATP]] |
|||
* Receptors de neuroquinina |
|||
* Receptors de factors alliberadors de [[corticotropina]] |
|||
* Receptors de glutamat |
|||
* Receptors de GABA<sub>B</sub> |
|||
=== Receptors de glutamat === |
|||
Els receptors de glutamat poden ser ionotròpics o metabotròpics. Els metabotròpics, en anglès ''mGluRs (metabotropic glutamate receptors)'', pertanyen als GPCRs de tipus C, caracteritzats per un domini extracel·lular N-terminal gran, set dominis transmembrana i dominis intracel·lulars C-terminals molt variables. Fins ara, s'han identificat 8 tipus de mGluRs, que han estat clonats i anomenats de mGluR1 a mGluR8.<br /> |
|||
== Referències == |
== Referències == |
||
<references /> |
|||
Revisió del 14:32, 19 oct 2019
Els receptors metabotròpics (també anomenats GPCRs, de l'anglès G-protein coupled receptors) són un tipus de receptors de membrana de les cèl·lules eucariotes que actuen a través d’un missatger secundari. S'anomenen així perquè el moviment dels ions a través dels canals depèn d'un o més passos metabòlics.[1]
Tenint en compte les seves característiques estructurals i funcionals, els receptors de neurotransmissors es poden classificar en dues grans categories: els ionotròpics i els metabotròpics. Els receptors ionotròpics estan constituïts per un canal iònic. Per contra, els receptors metabotròpics estan indirectament associats a canals iònics de la membrana plasmàtica a través de mecanismes de transducció de senyals, normalment proteïnes G (complexos de senyalització que consisteixen en subunitats alfa, beta i gamma). Conseqüentment, els receptors acoblats a aquests trímers són metabotròpics.
Ambdós tipus de receptors s’activen mitjançant un neurotransmissor específic. Quan un receptor ionotròpic s’activa, obre un canal que permet el flux d'ions com el Na+, K+ o Cl-. En canvi, quan s’activa un receptor metabotròpic, es desencadena una sèrie de processos intracel·lulars que també poden resultar en l’obertura de canals iònics (o altres esdeveniments intracel·lulars), però que involucren un conjunt de missatgers secundaris (intermediaris).
Estructura i localització
Els receptors metabotròpics són proteïnes monomèriques[2] de membrana, concretament proteïnes integrals transmembranoses. Generalment es troben a la membrana plasmàtica o a la membrana d'una vesícula[3]. A les neurones, els podem trobar al soma, les dendrites o l'axó, on exerceixen una funció moduladora de l'activitat glial. L'estructura d'aquests receptors és variable, ja que n'hi ha molts tipus, però tots tenen característiques comunes:
Domini extracel·lular
El domini extracel·lular d'aquests receptors és on trobem l'extrem N-terminal de la proteïna. Conté el lloc d'unió pel lligand[1], que en els GPCRs de classe C és conegut com a "Venus flytrap domain" (VFD). El VFD té dos lòbuls diferenciats i està compost d'uns 600 aminoàcids i dins de la seva cavitat integra una petita butxaca molt selectiva d'unió al glutamat, que interacciona amb els grups α-carboxil i α-amino d'aquest[4].
Dominis transmembrana
La majoria de receptors metabotròpics tenen un domini transmembrana (en anglès, TMDs) heptahelical[4], és a dir, constituït per 7 subdominis transmembrana de forma alfa-helicoïdal. El TMD és hidrofòbic. La majoria són proteïnes monomèriques, tot i que els receptors de GABAB requereixen l'heterodimerització per funcionar correctament[5].
Domini intracel·lular
El domini intracel·lular és on trobem l'extrem C-terminal de la proteïna. Activa les cascades de senyalització intracel·lulars un cop s'ha unit el lligand.[1]
Funció
Els receptors metabotròpics són receptors acoblats a proteïnes G, i s’activen en el moment que un neurotransmissor (lligand) s’hi uneix. Quan s'uneix el neurotransmissor, a l'inici, la majoria de proteïnes G estan inactives, i s'activen quan el GDP enllaçat a la subunitat alfa de la proteïna G és substituït per un GTP. Més tard, la proteïna G hidrolitzarà lentament el GTP, el desfosforilarà i transformarà en GDP, i tornarà a la seva forma inactiva. Segons el tipus de lligand i receptor, l'activació d'una proteïna G pot activar o inhibir cascades de senyalització cel·lular[3]. Les proteïnes G, un cop activades, es dissocien del receptor[2], i poden seguir dues vies diferents d'actuació: d'una banda, les subunitats d’aquestes poden interaccionar directament amb els canals iònics, provocant-ne l'apertura; d'altra banda, aquesta activació pot provocar la interacció de les proteïnes G amb una altra proteïna efectora (missatger secundari), sent aquesta la que enviï altres missatgers intracel·lulars que modulin els canals iònics. Segueixin la via que segueixin, el procés conclou quan els canals iònics s’obren, permetent el flux d'ions a través de la membrana cap a l'interior de la cèl·lula.
Els receptors metabotròpics, tot i actuar de manera similar, presenten una gran varietat en els seus lligands. No només son responsables de la detecció de neurotransmissors (des de petits aminoàcids fins a llargues cadenes polipeptídiques), sinó que també s’encarreguen de la recepció sensorial de la llum (on el lligand és un fotó), i de la detecció d’alguns gustos i olors.[6]
Diferències bàsiques amb els receptors ionotròpics
Exemples
Alguns exemples de receptors metabotròpics inclouen:
- Receptors opioides
- Receptors de serotonina
- Receptors d'ATP
- Receptors de neuroquinina
- Receptors de factors alliberadors de corticotropina
- Receptors de glutamat
- Receptors de GABAB
Receptors de glutamat
Els receptors de glutamat poden ser ionotròpics o metabotròpics. Els metabotròpics, en anglès mGluRs (metabotropic glutamate receptors), pertanyen als GPCRs de tipus C, caracteritzats per un domini extracel·lular N-terminal gran, set dominis transmembrana i dominis intracel·lulars C-terminals molt variables. Fins ara, s'han identificat 8 tipus de mGluRs, que han estat clonats i anomenats de mGluR1 a mGluR8.
Referències
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Purves, Dale. Neurociencia (en espanyol, trad. de: neuroscience, 5th ed.). 5a. Madrid: Medica Panamericana, 2016. ISBN 9788498357547.
- ↑ 2,0 2,1 Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, et al.. «Two Families of Postsynaptic Receptors». A: Neuroscience (en anglès). 2. Sunderland (MA): Sinauer Associates, 2001.
- ↑ 3,0 3,1 Kolber, Benedict J. mGluRs Head to Toe in Pain (en anglès). 131. Elsevier, 2015, p. 281–324. DOI 10.1016/bs.pmbts.2014.12.003. ISBN 9780128013892.
- ↑ 4,0 4,1 «The Structures of Metabotropic Glutamate Receptors». A: The glutamate receptors. Totowa, NJ: Humana Press, 2008, p. 363-395. ISBN 9781597450553.
- ↑ White, Julia H.; Wise, Alan; Main, Martin J.; Green, Andrew; Fraser, Neil J. «Heterodimerization is required for the formation of a functional GABAB receptor» (en anglès). Nature, 396, 6712, 1998-12, pàg. 679–682. DOI: 10.1038/25354. ISSN: 0028-0836.
- ↑ Michael-Titus, Adina; Revest, Patricia; Shortland, Peter. The Nervous System. Chapter 2: Elements of cellular and molecular neuroscience (en anglès). 2a. Churchill Livingstone, 2010, p. 336. ISBN 9780702033735.