مستقبل (كيمياء حيوية)

في الكيمياء الحيوية، المستقبلات عبارة عن بروتينات وظيفية تتركز أساسا على الغلاف السيتوبلازمي الخارجي للخلايا الحية أو ضمن السيتوبلازم أو على نواة الخلية، وتعمل على استقبال مواد حيوية مثل المرسالات الخلوية والنواقل الخلوية والهرمونات. ارتباط هذه المواد الحيوية بهذه البروتينات يؤدي إلى استجابة هذه المستقبلات بطرق متنوعة تؤدي إلى تغيرات ضمن الخلية له نتائج متعددة. يعمل نظام المناعة بأنواع كثيرة من المستقبلات، وبالتالي في علاج الأمراض؛ وهم يقومون بذلك بالاشتراك مع الخلايا الأكولة الكبيرة ومع الخلايا بائية والخلايا تائية من نظام المناعة.

هذه المستقبلات هي نفسها التي تستهدف من قبل الأدوية لإحداث تأثير بيولوجي مطلوب أو إعاقة استجابة حيوية غير مرغوبة.

 استعراض 
تتواجد هذه المستقبلات بأنماط مختلفة، تعتمد على الربيطة ligand المرتبطة بها والوظيفة التي تقوم بها:
 بعض بروتينات المستقبلات هي بروتينات غشائية محيطية
 العديد من المستقبلات الهرمونية ومستقبلات النواقل العصبية هي مستقبلات عبر غشائية: المستقبلات عبر الغشائية تنغرس ضمن الطبقة المضاعفة الليبيدية lipid bilayer للغشاء الخلوي، هي التي تسمح بتفعيل ممرات نقل الإشارة كاستخابة للتفعيل عن طريق الجزيئات أو الربيطات المرتبطة.
 ترتبط المستقبلات التحولية Metabotropic receptor مع برتينات ج وتؤثر على الخية بشكل غير مباشر عن من خلال إنزيم يتحكم بقناة شاردية.
 مستقبل أيونوتروبي Ionotropic receptor
 يوجد صنف آخر من المستقبلات هو البروتينات داخل خلوية intracellular مثل مستقبلات الهرمونات الستيروئيدية. هذه المستقبلات يمكن أن تدخل نواة الخلية وتعدل التعبير الجيني كاستجابة للتفعيل الحاصل بفضل الربيطة.
 شكل وعمل المستقبلات يتم حاليا عن طريق دراسة البلورات بالأشعة السينية مع النمذجة الحاسوبية. هذا يزيد الفهم الحالي لفعل الدواء عند مواقع الارتباط في المستقبلات.
بعض المستقبلات عند ارتباطها بربيطاتها تقوم بتحفيز الخلية للسير في اتجاه الربيطة مثل مستقبلات المحركات الكميائية (chemokines recptors) التي توجد على سطح كريات الدم البيضاء

 البنية 
تتنوّع بنى المستقبلات تنوّعًا  كبيرًا وتشمل الفئات الرئيسية الآتية:

 النوع 1: القنوات الأيونية المُفعّلة بالروابط (المستقبلات الأيونوتروبية) – تكون هذه المستقبلات عادة أهداف الناقلات العصبية السريعة مثل الأسيتيل كولين «النيكوتيني» و«غابا». يؤدي تفعيل هذا النوع إلى تغيّرات في حركة الأيونات عبر الغشاء. تمتلك هذه المستقبلات بنية غير متجانسة، إذ يتكوّن كل تحت-وحدة من مجال خارج خلوي لارتباط الرابط ومجال عبر غشائي يشمل أربع لوالب ألفا عبر غشائية. تقع تجاويف الارتباط عند مستوى تحت-الوحدات.
 النوع 2: المستقبلات المقترنة ببروتين ج (المستقبلات الميتابوتروبية) – وهي أكبر عائلة مستقبلات وتشمل مستقبلات العديد من الهرمونات والناقلات البطيئة مثل الدوبامين والغلوتامات الميتابوتروبي. تتكوّن من سبع لوالب ألفا عبر غشائية. تشكّل الحلقات التي تربط هذه اللوالب مجالات خارج خلوية وداخل خلوية. يكون موقع ارتباط الروابط الببتيدية الأكبر عادة في المجال خارج الخلية، بينما يقع موقع ارتباط الروابط الصغيرة غير الببتيدية غالبًا بين اللوالب السبعة وحلقة خارج خلوية واحدة. ترتبط هذه المستقبلات بأنظمة مُؤثِّرة داخل خلوية مختلفة عبر بروتينات G.
 بروتينات G هي بروتينات ثلاثية مكوّنة من ثلاث وحدات: α (ألفا)، β (بيتا)، وγ (غاما). في الحالة غير النشطة، ترتبط الوحدات الثلاث معًا وتكون وحدة ألفا مرتبطة بـ«GDP». يؤدي تفعيل بروتين G إلى تغيّر في البنية يؤدي إلى استبدال «GDP» بـ«GTP». ارتباط «GTP» بوحدة ألفا يؤدي إلى انفصال وحدتَي «بيتا» و«غاما». إضافةً إلى ذلك، تمتلك الوحدات α وβ وγ أربع فئات رئيسية إضافية اعتمادًا على تسلسلها الأولي، وتشمل: Gs، Gi، Gq وG12.
 النوع 3: المستقبلات المرتبطة بالكيناز وما يشابهها – تتكوّن من مجال خارج خلوي يحوي موقع ارتباط الرابط، ومجال داخل خلوي ذي وظيفة إنزيمية غالبًا، يربط بينهما لولب ألفا واحد عبر غشائي. ومستقبل الإنسولين مثال على هذا النوع.
 النوع 4: المستقبلات النووية – رغم تسميتها بالمستقبلات النووية، فإنها توجد في السيتوبلازم وتهاجر إلى النواة بعد ارتباطها بروابطها. تتكوّن من منطقة ارتباط الرابط عند النهاية C، ومنطقة أساسية لارتباط الحمض النووي «DBD»، ومنطقة طرفية عند النهاية N تحتوي على منطقة «AF1» (وظيفة التنشيط 1). تحتوي المنطقة الأساسية على جزيئي زنك مسؤولين عن التعرّف على تسلسلات الحمض النووي الخاصة بهذا المستقبِل. يتفاعل الطرف N مع عوامل نسخ خلوية أخرى بطريقة غير معتمدة على الرابط، وبناءً على هذه التفاعلات قد يعدّل ارتباط/نشاط المستقبِل. ومستقبلات الهرمونات الستيرويدية وهرمونات الدرق مثال على هذا النوع.

يمكن عزل المستقبلات الغشائية من أغشية الخلايا عبر عمليات استخلاص معقّدة تستخدم المذيبات والمنظّفات و/أو التنقية بالارتباط النوعي.

تمكن دراسة بنى المستقبلات وآليات عملها باستخدام طرق فيزيائية حيوية مثل حيود الأشعة السينية، والرنين المغناطيسي النووي، والدوران ثنائي الاستقطاب، وقياس ثنائية الاستقطاب المزدوج. تُستخدم المحاكاة الحاسوبية للسلوك الديناميكي للمستقبلات لفهم آليات عملها.

 أنواع المستقبلات 
 المستقبلات المقترنة بالبروتين ج 
تعرف هذه المستقبلات أيضا المستقبلات عبر الغشائية السباعية أو "7TM، والتي تشمل:
 «مستقبل أتسيلكوليني مسكاريني» مستقبل كوليني (أستيل كلين وموسكارين)
 مستقبل أدينوزيني (أدينوزين)
 مستقبل أدريناليني (تعرف أيضا مستقبلات أدرينوجينية، أدرينالين، وما يرتبط به هرمونأدوية)
 مستقبل غابا، نمط-B (غاما أمينو بوتريك أسيد أو غابا GABA)
 مستقبل الأنجيوتنسين (انجيوتنسين A)
 مستقبل كانابينويد (كانابينويد)
 مستقبل كوليسيستوكينينs (كوليسيستوكينين)
 مستقبل دبامينيs (دوبامين)
 مستقبل غلوكاكونs (غلوكاكون)
 Metabotropic glutamate receptors (حمض الجلوتاميك)
 مستقبل هستامينيs (هستامين)
 مستقبل شمي Olfactory receptors (حاسة الشم)
 مستقبل أشباه الأفيونياتs (أشباه أفيونياتs)
 رودوبسين (a مستقبل ضوئي (توضيح))
 مستقبل السيكريتينs (سيكريتين)
 مستقبل السيروتونينs, except Type-3 (سيروتونين، also known as 5-Hydroxytryptamine or 5-HT)
 Somatostatin receptors (سوماتوستاتين)
 مستقبلات استشعار الكالسيوم (كالسيوم)
 مستقبل كيموكين (كيموكين)

 كينازات تيروزين المستقبلات 
These receptors detect ligands and propagate signals via the كاينيز التايروسين of their intracellular domains.
This family of receptors includes;
 Erythropoietin receptor (إريثروبويتين)
 مستقبلة الإنسولين (إنسولين)
 Eph receptors
 IGF-1 Receptor
 various other receptors for عامل نموs & سيتوكينs
 ...

 مستقبلات الغانيليل سيكلاز 
 GC-A & GC-B: receptors for ببتيد أذيني مدر للصوديوم (ANP) and other natriuretic peptides
 GC-C: Guanylin receptor

 Ionotropic receptors 
 مُستَقبِِل أسيتيل كولين النيكوتين مستقبل الأستيل كولينs (أستيل كولين، نيكوتين)
 Glycine receptor (GlyR) (غليسين، ستركنين)
 مستقبلات جاباs: GABA-A, GABA-C (حمض الغاما-أمينوبيوتيريك)
 مستقبل الغلوتاماتs: مستقبل ن-مثيل-د-أسبارتات، مستقبل أمبا, and Kainate receptor (حمض الجلوتاميك)
 5-HT3 receptor (سيروتونين)

The entire repertoire of human plasma membrane receptors is listed at the Human Plasma Membrane Receptome (http://receptome.stanford.edu).

 مستقبلات خلوية داخلية 

 Transcription factors 
 مستقبل نووي:
 Steroid hormone receptor

 مستقبلات متنوعة 
 sigma</sub>1</sub> (ستيروئيدات عصبية)
 مستقبل IP3 (إينوزوتول ثلاثي الفوسفات، IP3)

 مراجع 

 انظر أيضا 
 نقل الإشارة

 رابط خارجية 
 IUPHAR GPCR Database and Ion Channels Compendium



تصنيف:تأشير خلوي
تصنيف:صيدلة
تصنيف:علم الأحياء الخلوي
تصنيف:علم الأحياء الغشائي
تصنيف:مستقبلات