Классификация рецепторов¶

Рецепторы — это специализированные белковые (реже гликолипидные) молекулы на клеточных мембранах, в цитоплазме или ядре клетки, которые связываются с сигнальными молекулами (лигандами) и преобразуют это связывание в биологический ответ. По принципу локализации, характеру лиганда и механизму передачи сигнала выделяют несколько крупных классов рецепторов, объединяемых в две большие группы: мембранные и внутриклеточные.

¶Мембранные рецепторы

¶Лиганд-управляемые ионные каналы (ионотропные рецепторы)

Эти рецепторы представляют собой белковые комплексы, формирующие пору в мембране. При связывании лиганда канал открывается, и ионы (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻) начинают двигаться по градиенту концентрации, что приводит к изменению мембранного потенциала. Ответ развивается за миллисекунды.

Примеры:

• Никотиновый ацетилхолиновый рецептор — открывается ацетилхолином, пропускает Na⁺ и K⁺, обеспечивает передачу сигнала в нервно-мышечном синапсе.
• ГАМК_A-рецептор — пропускает Cl⁻, тормозит нейроны центральной нервной системы; является мишенью бензодиазепинов и барбитуратов.
• NMDA- и AMPA-рецепторы — глутаматергические ионотропные рецепторы, участвующие в синаптической пластичности и обучении.
• 5-HT₃-рецептор — серотониновый ионный канал.
• P2X-рецепторы — активируются АТФ.

¶Метаботропные (G-белок-связанные) рецепторы (GPCR)

Крупнейший класс рецепторов человека — около 800 генов (примерно 350 из них кодируют обонятельные рецепторы). Семиперемещённый белок семь раз пересекает мембрану. При связывании лиганда рецептор активирует G-белок, который, в свою очередь, влияет на эффекторные ферменты (аденилатциклазу, фосфолипазу C) или ионные каналы, меняя уровень внутриклеточных посредников — цАМФ, IP₃, DAG, Ca²⁺.

Примеры:

• Адренергические рецепторы (α и β), дофаминовые, серотониновые, мускариновые ацетилхолиновые рецепторы.
• Опиоидные рецепторы (μ, δ, κ).
• Рецепторы обоняния, вкуса, зрительный родопсин.
• Рецепторы гормонов: гистаминовые, тиреотропный, лютеинизирующий.

Более 30 % всех лекарственных средств действуют через GPCR.

¶Катализирующие (ферментативные) рецепторы

Их внутриклеточный домен обладает ферментативной активностью.

• Рецепторы тирозинкиназы (RTK) — при активации автотирозинфосфорилируются и запускают каскад MAPK, PI3K/Akt. К ним относятся рецепторы инсулина, инсулиноподобного фактора роста (ИРР), эпидермального фактора роста (ЭФР), факторов роста тромбоцитов, нейротрофинов (Trk-рецепторы).
• Рецепторы серин/треонинкиназы — активируются TGF-β, активином, костным морфогенетическим белком.
• Рецепторы гуанилатциклазы — например, рецепторы натрийуретических пептидов, повышающие уровень цГМФ.
• Рецепторы цитокинов — не имеют собственной киназной активности, но связаны с янус-киназами (JAK-STAT путь).

¶Рецепторы, связанные с внутриклеточными сигнальными путями без собственной киназной активности

К этой группе относятся рецепторы интерлейкинов, использующие JAK-STAT-путь, а также интегрины и рецепторы внеклеточного матрикса.

¶Внутриклеточные рецепторы

¶Ядерные рецепторы

Представляют собой лиганд-управляемые транскрипционные факторы. Связанный с рецептором лиганд (обычно липофильный стероид или тиреоидный гормон) проникает через мембрану самостоятельно. Рецептор-лигандный комплекс связывается с ДНК и регулирует транскрипцию генов. Ответ развивается за часы и дни.

Классические примеры:

• Глюкокортикоидный рецептор (ГКР) — в цитоплазме, при активации перемещается в ядро.
• Эстрогеновый, прогестероновый, андрогенный рецепторы.
• Рецептор витамина D, ретиноевой кислоты, тиреоидный гормон (TR), рецептор оксида азота (PPARγ).
• Рецепторы минералокортикоидов.

¶Цитоплазматические рецепторы

Часть рецепторов стероидных гормонов находится в цитоплазме до связывания с лигандом.

¶Классификация по характеру лиганда

По типу сигнальной молекулы рецепторы делятся на:

• Гормональные — реагируют на пептидные и стероидные гормоны.
• Нейромедиаторные — ацетилхолиновые, адренергические, глутаматергические, ГАМКергические, серотониновые, дофаминовые.
• Цитокиновые — интерлейкиновые, интерфероновые.
• Рецепторы факторов роста — ЭФР, ИРР, ФРЧ.
• Рецепторы иммуноглобулинов — Fc-рецепторы, BCR, TCR.
• Хемокиновые — участвуют в миграции иммунных клеток.
• Рецепторы аденозинтрифосфата — пуринергические P2X и P2Y.
• Рецепторы простагландинов — EP, FP, IP и др.

¶Классификация по функциональной роли

• Стимуляторные (возбуждающие) — активируют клетку (β₂-адренорецепторы бронхов, никотиновые рецепторы).
• Тормозные (ингибиторные) — подавляют активность (ГАМК_A, μ-опиоидные, α₂-адренорецепторы).
• Смешанные — эффект зависит от типа клетки и контекста.

¶Таксономия по структуре

В международной номенклатуре рецепторы разделены на группы A–F:

¶Патологическое значение

Мутации генов рецепторов лежат в основе ряда наследственных заболеваний: несахарный диабет (мутации V2-рецептора вазопрессина), врождённый гипотиреоз (TSH-рецептор), резистентность к андрогенам, синдромы нечувствительности к гормонам роста. Изменение экспрессии рецепторов характерно для опухолей — например, избыточная экспрессия HER2 при раке молочной железы служит мишенью для трастузумаба.

¶Применение

Знание классификации рецепторов лежит в основе рецепторной фармакологии. Лекарства делятся на агонисты (имитируют лиганд), антагонисты (блокируют), инверсные агонисты и аллостерические модуляторы. Примеры: адреноблокаторы при гипертонии, опиоидные агонисты при боли, бета-агонисты при астме, антигистаминовые препараты при аллергии.

¶Источники

• Рудзитис Г. Е. «Фармакология»
• Лайтфут Дж. «Клеточная сигнализация»
• Кольберг Х. «Молекулярная биология клетки»
• Альбертс Б. и др. «Молекулярная биология клетки»
• IUPHAR/BPS Guide to Pharmacology (nomenclature of receptor subtypes)