受體
受體特性
受體的特性是通過與配體結(jié)合的特點(diǎn)而產(chǎn)生的。受體與配體的結(jié)合是化學(xué)性的,絕對多數(shù)配體與受體是通過范德華力、離子鍵、氫鍵等分子間的吸引力來結(jié)合的,少數(shù)通過共價鍵結(jié)合,這樣的結(jié)合較難逆轉(zhuǎn)。 一個真正的受體,有以下特點(diǎn):
區(qū)域分布性 (regional distribution):受體在生物體不同組織或同一組織的不同區(qū)域的分布密度不同。
飽和性 (saturability):受體在每一細(xì)胞或每一定量組織內(nèi)的數(shù)量是有限的,當(dāng)配體到達(dá)一定濃度時,即使繼續(xù)增加,與受體的結(jié)合值也不再改變。
特異性 (specificity):特定的受體只與某種特定的配體結(jié)合,受體接合部位與配體的結(jié)構(gòu)具有專一性,從而產(chǎn)生特定的效應(yīng)。
可逆性 (reversibility):配體與受體的結(jié)合是可逆的。從配體-受體復(fù)合物中解離出來的配體和受體結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化。
高親和力 (high affinity):受體對其配體的親和力很高,相當(dāng)于內(nèi)源性配體的生理濃度,表觀解離常數(shù)在nmol/L的水平。
內(nèi)源性配體 (endogenous ligand):生物體內(nèi)存在受體的內(nèi)源性配體,如內(nèi)源性遞質(zhì)、激素等。
亞細(xì)胞或分子特征 (subcellular or molecular characterization):同類受體不同亞型的分子量,亞細(xì)胞或分子特征各不相同。
配體結(jié)合試驗(yàn)資料與藥理活性的相關(guān)性 (binding data vs pharmacological activity relationship):受體與藥物結(jié)合的強(qiáng)度與產(chǎn)生生物效應(yīng)的藥效強(qiáng)度有關(guān)。
配體結(jié)合后有生理活性 :無論配體是內(nèi)源性的還是藥物,與受體結(jié)合后,二者形成配體-受體復(fù)合物,從而傳遞信號引起一系列的生理、生化效應(yīng)。
受體類型
目前已知的受體有30余種,按藥理學(xué)和分子生物學(xué)的命名方法,按特異的內(nèi)源型配體命名;對尚不知道內(nèi)源性配體的,按藥物名命名。對于有亞型的受體,按受體結(jié)構(gòu)類型命名,用數(shù)字和阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
按位置分
細(xì)胞膜受體 :位于靶細(xì)胞膜上,如膽堿受體、腎上腺素受體、胰島素受體等。
胞漿受體 :位于靶細(xì)胞漿內(nèi),如性激素受體、腎上腺皮質(zhì)激素受體等。
胞核受體 :位于靶細(xì)胞核內(nèi),如甲狀腺素受體等。
按特征分
含離子通道的受體 (channel-linked receptors),又稱離子帶受體(ionotropic receptors),是具有連接有離子通道的膜受體。根據(jù)其生理功能有可分為配體門控離子通道(ligand-gated ion channels)和電壓門控離子通道(voltage-gated ion channels)。如N乙酰膽堿受體、γ-氨基丁酸受體、谷氨酸受體等。
G蛋白偶聯(lián)受體 (G-protien coupled receptors)是通過G蛋白連接細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)系統(tǒng)的膜受體。如M乙酰膽堿受體、腎上腺素受體、多巴胺受體、5-羥色胺受體、前列腺素受體等。
具酪氨酸激酶活性的受體 (tyrosine kinase-linked receptors)是結(jié)合細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶范圍的膜受體。如胰島素受體、胰島素樣生長因子受體、表皮生長因子受體、血小板生長因子受體、集落刺激因子-1受體、成纖維細(xì)胞生長因子受體等。
調(diào)節(jié)基因表達(dá)的受體 (regulate gene transcription receptors),又稱核受體(nuclear receptors)、細(xì)胞內(nèi)受體。如甾體激素受體、甲狀腺素受體等。
受體調(diào)節(jié)
受體調(diào)節(jié)(receptor regulation)是指由于與配體作用,有關(guān)受體數(shù)目和親合力的變化。
按效果分
向上調(diào)節(jié) (up regulation)是一種上層性調(diào)節(jié),結(jié)果是受體數(shù)目增加,表現(xiàn)敏感性增高。通常長期使用受體的拮抗劑會產(chǎn)生此種效應(yīng)。如長期使用普萘洛爾等藥物,停藥后會出現(xiàn)甲狀腺功能亢進(jìn)。
向下調(diào)節(jié) (down regulation)是一種衰減性調(diào)節(jié),結(jié)果是受體數(shù)目下降,表現(xiàn)敏感性降低。通常長期使用受體的激動劑會產(chǎn)生此種效應(yīng)。如長期使用異丙腎上腺素治療哮喘,其療效會不斷下降。
按種類分
同種調(diào)節(jié) (homospecific regulation)為配體作用于特異性的受體,使自身的受體發(fā)生變化。如胰島素受體、乙酰膽堿受體、β-腎上腺素受體、生長素受體、促甲狀腺素釋放激素受體、黃體生成素受體、血管緊張素Ⅱ受體等一些肽類的受體都存在同種調(diào)節(jié)作用。
異種調(diào)節(jié) (heterospecific regulation)為配體作用于其特異性的受體,對另一種配體的受體產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。如維生素A可使胰島素受體產(chǎn)生向下調(diào)節(jié)。血管活性肽可調(diào)節(jié)M受體。甲狀腺素、糖皮質(zhì)激素和性激素可調(diào)節(jié)β-腎上腺素受體。氨甲酰膽堿可調(diào)節(jié)α-腎上腺素受體。苯二氮卓可調(diào)節(jié)γ-氨基丁酸受體,苯二氮卓受體又可被γ-氨基丁酸調(diào)節(jié)。α-腎上腺素可調(diào)節(jié)胰島素受體和表皮生長因子受體等。
受體學(xué)說發(fā)展
1878年,朗格萊(Langley)提出了最早的受體假設(shè),他用“受體物質(zhì)”來解釋阿托品和毛果蕓香堿對貓唾液分泌的拮抗作用。1913年,歐利希(Ehrlich)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了“鎖和鑰匙”的藥物與受體的互補(bǔ)關(guān)系,但當(dāng)時認(rèn)為受體和配體都是靜止不動的。1933年,克拉克(Clark)在研究藥物對蛙心的量效關(guān)系中,定量的闡明了藥物于受體的相互作用。這些說法為受體學(xué)說奠定了基礎(chǔ)。
20世紀(jì)50-60年代,Ariens和斯蒂芬森(Stephenson)從實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)藥物產(chǎn)生最大效應(yīng)不一定占領(lǐng)全部受體,由此提出的備用受體學(xué)說和速率學(xué)說,從動力學(xué)的角度解釋了受體拮抗劑和激動劑的作用。
20世紀(jì)70年代以后,隨著蛋白質(zhì)晶體學(xué)的發(fā)展,許多配體和受體的結(jié)構(gòu)被人們所認(rèn)識,從而闡明了受體亞型、離子通道等的分布和功能。變構(gòu)學(xué)說徹底打破了蛋白質(zhì)靜止不動的認(rèn)識,認(rèn)為受體在有活性與無活性的構(gòu)象狀態(tài)間轉(zhuǎn)化。1977年,格里夫斯(Greaves)提出的能動受體學(xué)說,把受體的微觀變化同生理、生化或藥理反應(yīng)相聯(lián)系,說明了受體在細(xì)胞膜內(nèi)傳遞信息的作用機(jī)制。
隨著受體學(xué)說的完善和成熟,受體的研究已成為藥理學(xué)和分子生物學(xué)中一個富有實(shí)際的內(nèi)容。某一個受體被研究清楚后,馬上會成為藥物設(shè)計的靶標(biāo)。
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