РЕЦЕ́ПТОРЫ

РЕЦЕ́ПТОРЫ (лат. receptor – по­лу­ча­тель, при­ём­ник, от recipio – по­лу­чать, при­ни­мать), груп­па бел­ков, с по­мо­щью ко­то­рых клет­ки и ор­га­низм в це­лом вос­при­ни­ма­ют дей­ст­вие внеш­них и внут­рен­них раз­дра­жи­те­лей. Р. спо­соб­ны из­ме­нять свою про­стран­ст­вен­ную кон­фи­гу­ра­цию в от­вет на оп­ре­де­лён­ный тип раз­дра­жи­те­ля, ак­ти­ви­ро­вать ме­ха­низ­мы пе­ре­да­чи (транс­дук­ции) сиг­на­ла и за­пус­кать от­вет­ную ре­ак­цию клет­ки, ока­зы­вая влия­ние на её ме­та­бо­лизм и функ­цио­наль­ное со­стоя­ние (про­ли­фе­ра­ция, сек­ре­ция и т. д.). В ро­ли раз­дра­жи­те­лей мо­гут вы­сту­пать т. н. сиг­наль­ные мо­ле­ку­лы, или ли­ган­ды (в т. ч. гор­мо­ны, ме­диа­то­ры, фак­то­ры рос­та), и фи­зич. фак­то­ры (темп-ра, кван­ты све­та, ме­ха­нич. воз­дей­ст­вие). Разл. клет­ки ор­га­низ­ма в за­ви­си­мо­сти от их функ­ции име­ют свой на­бор Р. В со­от­вет­ст­вии с ло­ка­ли­за­ци­ей в клет­ке раз­ли­ча­ют мем­бран­ные, ци­то­плаз­ма­ти­че­ские и ядер­ные Р. Клас­си­фи­ка­ция Р. так­же про­во­дит­ся на ос­но­ве их струк­ту­ры, ме­ха­низ­мов пе­ре­да­чи сиг­на­ла и при­ро­ды ли­ган­дов.

Боль­шин­ст­во Р. пред­став­ле­но встро­ен­ны­ми в плаз­ма­тич. мем­бра­ну (ин­те­граль­ны­ми) бел­ка­ми; при этом ли­ганд при­со­еди­ня­ет­ся к Р. с внеш­ней сто­ро­ны клет­ки. Мем­бран­ные Р. функ­цио­ни­ру­ют в ви­де го­мо- или ге­те­ро­ди­ме­ров и оли­го­ме­ров. Об­ра­зо­ва­ние ге­те­ро­ди­мер­ных ком­плек­сов мо­ду­ли­ру­ет ли­ганд­ную спе­ци­фич­ность и рас­ши­ря­ет сиг­наль­ные воз­мож­но­сти ре­цеп­то­ров. Сиг­на­лы от Р. пе­ре­да­ют­ся на внут­ри­кле­точ­ные и мем­бран­ные эф­фек­тор­ные сис­те­мы – про­те­ин­ки­на­зы и др. фер­мен­ты, ион­ные ка­на­лы, транс­крип­ци­он­ные фак­то­ры, со­кра­тит. бел­ки и не­ко­то­рые др. ми­ше­ни. Пе­ре­да­ча сиг­на­ла мо­жет про­ис­хо­дить раз­ны­ми спо­со­ба­ми: в ре­зуль­та­те взаи­мо­дей­ст­вия час­ти мо­ле­ку­лы Р., ори­ен­ти­ро­ван­ной внутрь клет­ки, с ми­ше­ня­ми в сво­ём бли­жай­шем мик­ро­ок­ру­же­нии; с по­мо­щью вто­рич­ных по­сред­ни­ков (мес­сенд­же­ров), дей­ст­вую­щих на от­но­сит. уда­ле­нии от Р.; пу­тём из­ме­не­ния элек­трич. по­тен­циа­ла плаз­ма­тич. мем­бра­ны, бла­го­да­ря че­му сиг­нал рас­про­стра­ня­ет­ся по всей кле­точ­ной по­верх­но­сти и мо­жет пе­ре­да­вать­ся на боль­шие рас­стоя­ния. В боль­шин­ст­ве слу­ча­ев центр. роль в про­ве­де­нии внеш­них сиг­на­лов иг­ра­ет фос­фо­ри­ли­ро­ва­ние со­от­вет­ст­вую­щих бел­ков с уча­сти­ем про­те­ин­ки­наз. Вто­рич­ны­ми по­сред­ни­ка­ми слу­жат по­сту­паю­щие в ци­то­плаз­му клет­ки из внеш­ней сре­ды или из внут­ри­кле­точ­ных ор­га­нелл ио­ны каль­ция и об­ра­зую­щие­ся фер­мен­та­тив­ным пу­тём цик­лич. аде­но­зин­ди­фос­фат­ри­бо­за, цик­лич. аде­но­зин- и гуа­но­зин­мо­но­фос­фа­ты, ни­ко­ти­на­та­де­нин­ди­нук­ле­о­тид­фос­фат, про­дук­ты рас­ще­п­ле­ния ли­пи­дов плаз­ма­тич. мем­бра­ны – D-мио­и­но­зи­тол-1,4,5-трис­фос­фат, диа­цилг­ли­це­рин, ара­хи­до­но­вая ки­сло­та.

Схема расположения гептаспирального рецептора в клеточной мембране.

Са­мое боль­шое се­мей­ст­во ре­цеп­тор­ных бел­ков об­ра­зу­ют т. н. геп­тас­пи­раль­ные Р. (со­дер­жат семь аль­фа-спи­раль­ных транс­мем­бран­ных до­ме­нов, от­сю­да назв.). В свя­зы­ва­нии ли­ган­дов уча­ст­ву­ет N-кон­це­вой фраг­мент (обыч­но гли­ко­зи­ли­ро­ван) и др. час­ти мо­ле­ку­лы, рас­по­ло­жен­ные с внеш­ней сто­ро­ны кле­точ­ной мем­бра­ны. С-кон­це­вой фраг­мент и пеп­тид­ные пет­ли, об­ра­щён­ные внутрь клет­ки, со­пря­же­ны с ГТФ-свя­зы­ваю­щи­ми G-бел­ка­ми – уни­вер­саль­ны­ми по­сред­ни­ка­ми при пе­ре­да­че сиг­на­лов от этих Р., адап­тор­ны­ми бел­ка­ми и т. н. кар­кас­ны­ми бел­ка­ми, ко­то­рые фор­ми­ру­ют при­мем­бран­ный «ске­лет», на ко­то­ром кре­пят­ся ком­по­нен­ты эф­фек­тор­ных сис­тем, уча­ст­вую­щих в пе­ре­да­че сиг­на­лов от ре­цеп­то­ра. У че­ло­ве­ка геп­тас­пи­раль­ные Р. ко­ди­ру­ют­ся при­мер­но 800 ге­на­ми (ок. 3% от об­ще­го чис­ла ге­нов). Эти Р. осу­ще­ст­в­ля­ют вос­при­ятие па­ху­чих ве­ществ, фе­ро­мо­нов, мо­ле­кул ве­ществ горь­ко­го и слад­ко­го вку­са, боль­шин­ст­ва гор­мо­нов и ней­ро­ме­диа­то­ров, про­стаг­лан­ди­нов, мн. дру­гих био­ло­ги­че­ски ак­тив­ных со­еди­не­ний внутр. сре­ды ор­га­низ­мов, кван­тов све­та (ро­доп­си­ны) и т. д.

Боль­шая груп­па Р. плаз­ма­тич. мем­бран об­ла­да­ет соб­ст­вен­ной про­те­ин­ки­наз­ной ак­тив­но­стью. К их чис­лу от­но­сят­ся ре­цеп­тор­ные ти­ро­зин­ки­на­зы. Их ли­ган­дс­вя­зы­ваю­щий до­мен рас­по­ло­жен на по­верх­но­сти мем­бра­ны, а ак­тив­ный центр об­ра­щён внутрь клет­ки. При ак­ти­ва­ции Р. про­ис­хо­дит ди­ме­ри­за­ция фер­мен­та и ав­то­фос­фо­ри­ли­ро­ва­ние ти­ро­зи­но­вых ос­тат­ков в его С-кон­це­вых фраг­мен­тах. К ос­тат­кам фос­фо­ти­ро­зи­на при­сое­ди­ня­ют­ся адап­тор­ные бел­ки, че­рез ко­то­рые за­пус­ка­ют­ся про­цесс фос­фо­ри­ли­ро­ва­ния ря­да др. бел­ков и ак­ти­ва­ция фак­то­ров транс­крип­ции со­от­вет­ст­вую­щих ге­нов. Ти­ро­зин­ки­на­зы опо­сре­ду­ют дей­ст­вие ин­су­ли­на и ря­да бел­ко­вых фак­то­ров рос­та. Ре­цеп­тор­ные се­рин/трео­нин­ки­на­зы ак­ти­ви­ру­ют­ся мор­фо­ге­не­тич. фак­то­ра­ми рос­та, ре­гу­ли­рую­щи­ми эм­брио­наль­ное раз­ви­тие. Р. ци­то­ки­нов, не об­ла­дая соб­ст­вен­ной ки­наз­ной ак­тив­но­стью, взаи­мо­дей­ст­ву­ют с ти­ро­зин­ки­на­за­ми, ко­то­рые ав­то­фос­фо­ри­ли­ру­ют­ся при ак­ти­ва­ции Р., а да­лее фос­фо­ри­ли­ру­ют со­от­вет­ст­вую­щие фак­то­ры транс­крип­ции, за­пус­кая де­ле­ние кле­ток. Р. Т- и В-лим­фо­ци­тов, рас­по­знаю­щие ан­ти­ге­ны, при­сое­ди­ня­ют и ак­ти­ви­ру­ют ци­то­плаз­ма­тич. ти­ро­зи­но­вые ки­на­зы се­мей­ст­ва src. Р. ами­но­кис­лот и са­ха­ров у бак­те­рий, эти­ле­на у рас­те­ний со­сто­ят из ре­цеп­тор­но­го фер­мен­та гис­ти­дин­ки­на­зы и т. н. ре­гу­ля­то­ра от­ве­та – ци­то­плаз­ма­тич. бел­ка, пе­ре­даю­ще­го сиг­нал на эф­фек­тор­ную сис­те­му. Мем­бран­ные ре­цеп­тор­ные гуа­ни­лат­цик­ла­зы вы­яв­ле­ны в со­су­дах, ки­шеч­ни­ке, эпи­те­лии, фо­то­ре­цеп­тор­ных клет­ках. Их ли­ган­дом в со­су­дах яв­ля­ет­ся пред­серд­ный на­трий­у­ре­ти­че­ский гор­мон, сни­жаю­щий ар­те­ри­аль­ное дав­ле­ние. Вто­рич­ным по­сред­ни­ком в этом слу­чае слу­жит цик­лич. гуа­но­зин­мо­но­фос­фат; он ак­ти­ви­ру­ет про­те­ин­ки­на­зу, ко­то­рая фос­фо­ри­ли­ру­ет кле­точ­ные бел­ки, ме­няя их ак­тив­ность. Ад­ге­зив­ные Р., осу­ще­ст­в­ляю­щие взаи­мо­дей­ст­вие кле­ток ме­ж­ду со­бой и с вне­кле­точ­ным мат­рик­сом, – ин­тег­ри­ны, кад­ге­ри­ны и се­лек­ти­ны – пе­ре­да­ют сис­те­ме ци­то­ске­ле­та ин­фор­ма­цию о ми­гра­ции клет­ки или сце­п­ле­нии с мат­рик­сом.

Ио­но­троп­ные Р. (ли­ганд­управ­ляе­мые ион­ные ка­на­лы) уси­ли­ва­ют или тор­мо­зят кле­точ­ную ак­тив­ность пу­тём из­ме­не­ния элек­трич. по­тен­циа­ла плаз­ма­тич. мем­бра­ны. Р. это­го ти­па уча­ст­ву­ют в пе­ре­да­че нерв­ных им­пуль­сов, со­кра­ще­нии мы­шеч­ных кле­ток, сек­ре­ции гор­мо­нов и ме­диа­то­ров, в ре­ак­ции фо­то­тро­пиз­ма у рас­те­ний. К воз­бу­ж­даю­щим от­но­сят­ся, напр., отд. ти­пы Р. аце­тил­хо­ли­на, се­ро­то­ни­на, АТФ, тер­мо­ре­цеп­то­ры. Вы­зы­вае­мая ими де­по­ля­ри­за­ция за счёт вхо­да ио­нов на­трия за­пус­ка­ет по­тен­ци­ал дей­ст­вия и ин­ду­ци­ру­ет от­кры­ва­ние по­тен­циал­управ­ляе­мых каль­цие­вых ка­на­лов. Ак­ти­ва­ция Р. гам­ма-ами­но­мас­ля­ной ки­сло­ты и гли­ци­на ве­дёт к от­кры­ва­нию ка­на­лов для ио­нов хло­ра, ко­то­рые ги­пер­по­ля­ри­зу­ют пост­си­нап­ти­че­скую мем­бра­ну. Ио­но­троп­ные Р. пред­став­ле­ны пре­им. в элек­тро­воз­бу­ди­мых клет­ках (ней­ро­нах, мы­шеч­ных и сек­ре­тор­ных клет­ках).

Р., ло­ка­ли­зо­ван­ные в ци­то­плаз­ме или ядер­ном мат­рик­се, свя­зы­ва­ют жи­ро­ра­с­тво­ри­мые ве­ще­ст­ва, сво­бод­но про­ни­каю­щие че­рез ли­пид­ный бис­лой плаз­ма­тич. мем­бра­ны. У жи­вот­ных внут­ри­кле­точ­ные Р. осу­ще­ст­в­ля­ют ре­цеп­цию га­зов. Ци­то­плаз­ма­тич. гуа­ни­лат­цик­ла­за слу­жит Р. ок­си­дов азо­та и уг­ле­ро­да, аде­ни­лат­цик­ла­за – Р. анио­на . На­хо­дя­щие­ся в кро­ве­нос­ных со­су­дах Р. га­зов при­ни­ма­ют уча­стие в ре­гу­ля­ции кро­во­об­ра­ще­ния. Ядер­ные Р. опо­сре­ду­ют, напр., дей­ст­вие на клет­ки сте­ро­ид­ных и ти­рео­ид­ных гор­мо­нов, ви­та­ми­на D₃, ко­то­рые мо­гут про­хо­дить че­рез плаз­ма­тич. мем­бра­ны за счёт диф­фу­зии. По­сле при­со­еди­не­ния ли­ган­да ядер­ные Р. при­об­ре­та­ют спо­соб­ность свя­зы­вать­ся с оп­ре­де­лён­ны­ми по­сле­до­ва­тель­но­стя­ми в ДНК, вы­зы­вая уси­ле­ние или по­дав­ле­ние транс­крип­ции со­от­вет­ст­вую­щих ге­нов.

Тра­ди­ци­он­но в фи­зио­ло­гии Р. на­зы­ва­ют­ся так­же кон­це­вые об­ра­зо­ва­ния чув­ст­вит. нерв­ных во­ло­кон, вос­при­ни­маю­щие те или иные ви­ды раз­дра­жи­те­лей (ме­ха­но­ре­цеп­то­ры, в т. ч. фо­но­ре­цеп­то­ры ор­га­нов слу­ха; тер­мо­ре­цеп­то­ры; фо­то­ре­цеп­то­ры; хе­мо­ре­цеп­то­ры) и пре­об­ра­зую­щие их в нерв­ные им­пуль­сы. Та­ким об­ра­зом, Р. яв­ля­ют­ся пе­ри­фе­рич. ча­стью ана­ли­за­то­ров. Они мо­гут быть пред­став­ле­ны сво­бод­ны­ми окон­ча­ния­ми аф­фе­рент­ных (чув­ст­ви­тель­ных) ней­ро­нов, раз­ветв­ляю­щи­ми­ся в тка­нях (напр., бо­ле­вые Р.), или ок­ру­же­ны спец. струк­ту­ра­ми (ин­кап­су­ли­ро­ван­ные Р. дав­ле­ния в ко­же, ба­ро­ре­цеп­то­ры ар­те­ри­аль­ных со­су­дов). Наи­бо­лее слож­но ор­га­ни­зо­ва­ны Р. слу­хо­вой сис­те­мы мле­ко­пи­таю­щих (кор­ти­ев ор­ган) и сет­чат­ки гла­за (кол­боч­ки, па­лоч­ки). Ана­лиз со­стоя­ния внутр. сре­ды ор­га­низ­ма осу­ще­ст­в­ля­ют ин­те­ро­цеп­то­ры (ин­те­ро­ре­цеп­то­ры). Раз­дра­же­ния, дей­ст­вую­щие на ор­га­низм из внеш­ней сре­ды, вос­при­ни­ма­ют вы­со­ко­спе­циа­ли­зи­ров. чув­ст­вит. об­ра­зо­ва­ния (экс­те­ро­цеп­то­ры, экс­те­ро­ре­цеп­то­ры). Ра­бо­та лю­бо­го Р. сен­сор­ных сис­тем ос­но­ва­на на из­ме­не­нии кон­фор­ма­ции ре­цеп­тор­ных бел­ков.

На­ру­ше­ния ра­бо­ты Р. яв­ля­ют­ся при­чи­ной мно­гих ней­ро­эн­док­рин­ных, сер­деч­но-со­су­ди­стых, он­ко­ло­гич., нев­ро­ло­гич. за­бо­ле­ва­ний. Ли­ган­ды Р. и ин­ги­бито­ры со­пря­жён­ных с Р. сиг­наль­ных сис­тем со­став­ля­ют боль­шую часть (не ме­нее 50%) от при­ме­няе­мых ле­кар­ст­вен­ных средств.