G-protein-koblede receptorer

GPCR er beskrevet som den mest livsnødvendige gruppe proteiner. Forkortelsen står for G-protein–coupled receptor, på dansk G-protein-koblede receptorer. Disse  receptorer er prominente medlemmer af en familie af membramproteiner kaldet 7TM - et kort navn for 7 transmembrane receptorer. Dette navn kommer af, at receptormolekylet slynger sig som en slange syv gange gennem cellemembranen (se billederne).

Alle G-protein-koblede receptorer sidder i cellemembranen og er populært sagt cellernes "dørvogtere". Ved binding af en ligand ændrer receptoren konformation og aktiverer et G-protein der udløser et biokemisk, cellulært respons, der kan tage mange veje og omtales som signaltransduktion. Ligander kan være fotoner, smagsstoffer, duftstoffer, hormoner, lægemidler, kemikalier.

Hos mennesket og pattedyr er der en superfamilie af omkring 800 G-protein-koblede receptorer, der på det molekylære niveau tager vare på utallige vigtige reaktioner i og mellem organismens celler. Velkendte eksempler er syns-receptoren rhodopsin og hormonreceptoren for adrenalin. Selv om der ikke synes megen lighed mellem opfattelsen af sansindtryk og hormoners virkning, har de lignende receptorer: 7TM strukturen er fælles med homologi af aminosyresekvensen.

Nobelprisen i kemi blev i 2012 tildelt Brian Kobilka og Robert Lefkowitz for deres arbejde med GPCR og deres funktion.

Mange funktioner 
 Lugt 
 Smag
 Syn
 Neurotransmission
 Hormonsecretion
 Chemotaxi
 Exocytose
 Kontrol af blodtryk
 Embryogenese
 Cellevækst og differentiering   
 Virusinfektion
 Carcinogenese

Mange eksempler 

"The human protein atlas" beskriver 774 humane G-proteinkoblede receptorer her er nogle eksempler:

 Opioid-receptorer findes udbredt både i centralnervesystemet, det perifere nervesystem og i mave-tarm-kanalen og binder både endogene neuropeptider (opioid-peptiderne), andre opioider og opiater.

 Dopamin-receptorerne består af mindst to familier af G-protein-koblede receptorer i det centrale nervesystem (CNS)  og spiller en rolle i mange neurologiske processer som motivation, glæde, kognition (tænkning), indlæring, hukommelse, bevægelseskontrol og modulering af neuroendocrin signalering.

 Cannabinoid-receptorerne CB1 og CB2, to G-protein-koblede receptorer i det endocannabinoide system, der er placeret i det centrale og perifere nervesystem .

 Receptorer for feromoner er lokaliseret i det vomeronasale organ og der er identificeret tre familier af receptorer: V1R (VN1R1; VN1R2; VN1R3; VN1R5),  V2R og V3R. 

 CXCR4, chemokin-receptor type 4 er en cytokinreceptor og findes på overfladen af celler i det centrale nervesystem og immunsystemet og vides at være involveret i 23 kræftformer og to immunsygdomme, hvorfor denne receptor er blevet studeret flittigt som mål for lægemidler.

 CCR5, chemokin-receptor type 5 eller CD195 er en cytokinreceptor og findes på overfladen af hvide blodceller bl.a. T-cellerne. For at trænge ind i T-cellerne binder HIV, en virus der forårsager AIDS, sig til CCR5.

 CCR5-delta32, CCR5-Δ32 er en meget sjælden mutation af receptoren CCR5, hvor 32 aminosyrer mangler, således at HIV ikke kan binde sig til receptoren og trænge ind i cellerne.

 OR2AT4 er receptor for et syntetisk duftstof kaldet sandalore, som starter en kaskade af molekylære signaler, der synes at inducere reparationen af skadet væv.

Farmaka og GPCR 

Meget medicin retter sig mod GPCR og meget forskning drejer sig om GPCR på grund af deres mange vigtige funktioner.

 Antihistamin-allergimedicin virker ved at blokkere histaminreceptoren
 Antidepresiv medicin virker ved at reagere med serotoninreceptoren
 Betablokkere virker ved at reagere med adrenoreceptoren
 Mange antipsykotiske farmaka hæmmer dopaminreceptorerne
 Mange psykostimulerende farmaka aktiverer dopaminreceptorerne, se også LSD

Andre virkningsmekanismer kan være farmaka som enzymhæmmere, der griber ind i en signalvej over en GPCR, som f.eks. aspirin, der hæmmer enzymet cyclooxygenase, der danner de smerte-signallerende molekyler kalder prostaglandiner.

Se også 

 Arakidonsyre

 Bakterierhodopsin

 Endocannabinoide system

 Serotonin

 Signaltransduktion

 Tetrahydrocannabinol

Eksterne links og henvisninger 

Proteiner