Hujayra retseptori — molekula (odatda oqsil yoki glikoprotein) bo‘lib, hujayra yoki hujayra organoidlari yuzasida yoxud sitoplazmada erigan holda bo‘ladi. U tashqi boshqaruvchi signalni uzatuvchi muayyan kimyoviy modda molekulasi bilan birikkanida o‘zining fazoviy tuzilishini o‘zgartirib, unga o‘ziga xos tarzda javob beradi va bu signalni hujayra yoki hujayra organoidi ichiga, ko‘pincha ikkilamchi vositachilar yoki transmembran ion oqimlari yordamida uzatadi.
Retseptor bilan o‘ziga xos tarzda bog‘lanadigan modda ushbu retseptorning ligandi deb ataladi. Organizmda bu odatda gormon yoki neyromediator yoxud ularning dori vositalari va zahar sifatida qo‘llanadigan sun’iy o‘rnini bosuvchilari (agonistlar) bo‘ladi. Ayrim ligandlar esa, aksincha, retseptorlarni bloklaydi (antagonistlar). Sezgi organlari haqida gap ketganda, ligandlar hid bilish yoki ta’m bilish retseptorlariga ta’sir qiluvchi moddalardir. Bundan tashqari, ko‘rish retseptorlari molekulalari yorug‘likka javob beradi, eshitish va teginish organlaridagi retseptorlar esa havo tebranishlari va boshqa ta’sirlovchilar keltirib chiqaradigan mexanik ta’sirlarga (bosim yoki cho‘zilishga) sezgir. Shuningdek, haroratga sezgir retseptor-oqsillar va membrana potensialining o‘zgarishiga javob beradigan retseptor-oqsillar ham mavjud.
Retseptorlar sinflari
Hujayra retseptorlarini ikkita asosiy sinfga — membrana retseptorlari va hujayra ichidagi retseptorlarga ajratish mumkin.
Membrana retseptorlari
Oqsillarda ko‘pincha lipidlar bilan o‘zaro ta’sirlashadigan gidrofob qismlar va gidrofil qismlar bo‘ladi. Gidrofil qismlar hujayra membranasi yuzasida joylashib, hujayraning suvli muhiti bilan tutashadi. Membrana retseptorlarining aksariyati aynan shunday transmembran oqsillardir.
Ko‘plab membrana retseptor-oqsillari uglevod zanjirlari bilan bog‘langan, ya’ni ular glikoproteinlar. Ularning erkin yuzalarida antennalarga o‘xshash oligosaxarid zanjirlari (glikozil guruhlar) joylashadi. Bir necha monosaxarid qoldig‘idan iborat bunday zanjirlar turli shakllarga ega. Bunday xilma-xillikning sabablari — monosaxarid qoldiqlari orasidagi turli bog‘lar va α- hamda β-izomerlar.
«Antennalar»ning vazifasi tashqi signallarni tanib olishdan iborat. Yonma-yon joylashgan ikki hujayraning tanib olish qismlari o‘zaro bog‘lanib, hujayralarning birikishini ta’minlashi mumkin. Shu tufayli hujayralar differensiatsiyalanish jarayonida muayyan tartibda joylashadi va to‘qimalarni hosil qiladi. Tanib olish qismlari eritmadagi ayrim molekulalarda ham uchraydi. Natijada ular mos keluvchi tanib olish qismlariga ega hujayralar tomonidan tanlab yutiladi (masalan, PZLP o‘ziga xos retseptorlari yordamida yutiladi).
Membrana retseptorlarining ikkita asosiy sinfi — metabotrop retseptorlar va ionotrop retseptorlar.
Ionotrop retseptorlar — membrana kanallari bo‘lib, ular ligand bilan bog‘langanda ochiladi yoki yopiladi. Bunda yuzaga keladigan ion oqimlari membrananing ikki tomonidagi potensiallar farqini va shu orqali hujayraning qo‘zg‘aluvchanligini o‘zgartiradi. Shuningdek, ular hujayra ichidagi ionlar konsentratsiyasini o‘zgartiradi, bu esa o‘z navbatida hujayra ichidagi vositachilar tizimini faollashtirishi mumkin. Eng yaxshi o‘rganilgan ionotrop retseptorlardan biri — n-xolinoretseptor.
Metabotrop retseptorlar hujayra ichidagi vositachilar tizimlari bilan bog‘langan. Ligand bilan bog‘lanish paytida ularning konformatsiyasi o‘zgarishi biokimyoviy reaksiyalar kaskadini ishga tushiradi va natijada hujayraning funksional holati o‘zgaradi. Membrana retseptorlarining asosiy turlari:
- Geterotrimer G-oqsillar bilan bog‘langan retseptorlar (masalan, vazopressin retseptori).
- Ichki tirozin-kinaza faolligiga ega retseptorlar (masalan, insulin retseptori yoki epidermal o‘sish omili retseptori).
G-oqsillar bilan bog‘langan retseptorlar 7 ta transmembran domenga, hujayradan tashqarida joylashgan N-uchga va hujayra ichidagi C-uchga ega transmembran oqsillardir. Ligandni bog‘lash sohasi hujayradan tashqaridagi halqalarda, G-oqsilni bog‘lash domeni esa sitoplazmadagi C-uchga yaqin joyda bo‘ladi.
Retseptorning faollashishi natijasida uning α-subbirligi βγ-subbirliklar kompleksidan ajralib chiqadi va shu tariqa faollashadi. Keyin u ikkilamchi vositachilarni hosil qiluvchi fermentni faollashtiradi yoki, aksincha, uning faolligini to‘xtatadi.
Tirozin-kinaza faolligiga ega retseptorlar hujayra ichidagi oqsillarni fosforillaydi (bu oqsillar ham ko‘pincha proteinkinazalar bo‘ladi) va shu tariqa signalni hujayra ichiga uzatadi. Tuzilishiga ko‘ra, ular bitta membrana domeniga ega transmembran oqsillardir. Odatda bular gomodimerlar bo‘lib, ularning subbirliklarini tutashtirib turuvchi tuzilmalar — disulfid ko‘prikchalar.
Hujayra ichidagi retseptorlar
Hujayra ichidagi retseptorlar, odatda, transkripsiya omillari (masalan, glukokortikoidlar retseptorlari) yoki transkripsiya omillari bilan o‘zaro ta’sirlashuvchi oqsillardir. Ko‘pchilik hujayra ichidagi retseptorlar sitoplazmada ligandlar bilan bog‘lanadi, faol holatga o‘tadi, ligand bilan birga hujayra yadrosiga ko‘chadi. U yerda DNK bilan bog‘lanib, muayyan gen yoki genlar guruhining ekspressiyasini faollashtiradi yoki bostiradi.
Alohida ta’sir mexanizmiga ega modda — azot oksidi (NO). Membranadan o‘tgach, bu gormon eruvchan (sitozoldagi) guanilatsiklaza bilan bog‘lanadi. Guanilatsiklaza bir vaqtning o‘zida azot oksidining retseptori hamda ikkilamchi vositachi — sGMFni sintez qiluvchi ferment ham hisoblanadi.
Gormonal signalni hujayra ichida uzatishning asosiy tizimlari
Adenilatsiklaza tizimi
Adenilatsiklaza tizimining markaziy qismi — adenilatsiklaza fermenti bo‘lib, u ATF molekulasining sAMFga aylanishini katalizlaydi. Bu ferment Gs-oqsili (inglizcha stimulating — rag‘batlantiruvchi) tomonidan faollashtirilishi yoki Gi-oqsili (inglizcha inhibiting — ingibitsiyalovchi) tomonidan bostirilishi mumkin. Keyin sAMF sAMFga bog‘liq proteinkinaza bilan bog‘lanadi. Bu ferment proteinkinaza A, PKA deb ham ataladi. Natijada u faollashadi va hujayrada muayyan fiziologik vazifani bajaradigan effektor oqsillarni fosforillaydi.
Fosfolipaza-kalsiy tizimi
Gq-oqsillari fosfolipaza C fermentini faollashtiradi. Bu ferment PIP2 (membranadagi fosfoinozitol)ni ikki molekulaga — inozitol-3-fosfat (IP3) va diatsilglitseridga parchalaydi. Bu molekulalarning har biri ikkilamchi vositachidir. Keyin IP3 endoplazmatik retikulum membranasidagi o‘z retseptorlari bilan bog‘lanadi, buning natijasida kalsiy sitoplazmaga ajralib chiqadi va hujayradagi ko‘plab reaksiyalar boshlanadi.
Guanilatsiklaza tizimi
Ushbu tizimning markaziy molekulasi — guanilatsiklaza bo‘lib, u GTF molekulasining sGMFga aylanishini katalizlaydi. sGMF bir qator fermentlar va ion kanallarining faolligini boshqaradi. Guanilatsiklazaning bir necha izoshakli mavjud. Ulardan biri azot oksidi NO tomonidan faollashtiriladi, boshqasi esa bevosita bo‘lmacha natriyuretik omili retseptori bilan bog‘langan.
sGMF buyrak va ichaklarda suv almashinuvi hamda ionlar tashilishini boshqaradi, yurak mushagida esa bo‘shashish signali vazifasini bajaradi.
Retseptorlar farmakologiyasi
Odatda retseptorlar nafaqat o‘zining asosiy endogen ligandlari, balki tuzilishi o‘xshash boshqa molekulalar bilan ham bog‘lana oladi. Shu xususiyat retseptorlarga bog‘lanib, ularning holatini o‘zgartiruvchi ekzogen moddalarni dori yoki zahar sifatida qo‘llash imkonini beradi.
Masalan, endorfinlar — og‘riq va hissiy holatni boshqarishda muhim rol o‘ynovchi neyropeptidlar. Ularning retseptorlari narkotik moddalar orasida morfin guruhiga mansub birikmalar bilan ham bog‘lanadi. Retseptorning ma’lum gormon yoki mediator bilan bog‘lanadigan asosiy sohasi («sayti»)dan tashqari, boshqa kimyoviy moddalar bilan bog‘lanadigan qo‘shimcha allosterik boshqaruv sohalari ham bo‘lishi mumkin. Bunday moddalar retseptorning asosiy gormonal signalga javobini o‘zgartiradi: uni kuchaytiradi, susaytiradi yoki asosiy signal o‘rnini bosadi. Turli moddalarni bog‘lovchi bir necha sohaga ega retseptorning klassik namunasi — A kichik turidagi gamma-aminomoy kislota retseptori (GAMK). Uning GAMKning o‘zi bog‘lanadigan sohasidan tashqari benzodiazepinlar uchun bog‘lanish sohasi («benzodiazepin sayti»), barbituratlar uchun bog‘lanish sohasi («barbiturat sayti»), shuningdek, neyrosteroidlar turiga mansub allopregnanolon uchun bog‘lanish sohasi («steroid sayti») ham mavjud.
Ko‘pgina retseptor turlari bir xil bog‘lanish sohasi orqali bir nechta turli kimyoviy moddani taniy oladi. Retseptor qaysi modda bilan bog‘langaniga qarab, u ikkidan ortiq fazoviy konformatsiyada bo‘lishi mumkin: faqat «yoqilgan» (gormon retseptorga bog‘langan) yoki «o‘chirilgan» (retseptorda gormon yo‘q) holatlarda emas, balki bir nechta oraliq holatda ham bo‘ladi.
Retseptorga bog‘langanda uni 100 % ehtimollik bilan «100 % yoqilgan» holatga o‘tkazadigan modda retseptorning to‘liq agonisti deb ataladi. Retseptorga bog‘langanda uni 100 % ehtimollik bilan «100 % o‘chirilgan» holatga o‘tkazadigan modda retseptorning teskari agonisti deb ataladi. Retseptorni oraliq holatlardan biriga o‘tkazadigan yoki uning holatini 100 % dan kam ehtimollik bilan o‘zgartiradigan (ya’ni ayrim retseptorlar bu modda bilan bog‘langanda yoqiladi yoki o‘chiriladi, boshqalari esa yo‘q) modda qisman agonist deb ataladi. Bunday moddalar uchun agonist-antagonist atamasi ham ishlatiladi. Retseptorga bog‘langanda uning holatini o‘zgartirmaydigan va faqat gormon yoki mediatorning retseptorga bog‘lanishiga passiv ravishda to‘sqinlik qiladigan modda raqobatli antagonist yoki retseptor blokatori deb ataladi (bunday antagonizm retseptorni o‘chirishga emas, balki uning tabiiy ligandi bog‘lanishini to‘sishga asoslanadi).
Odatda, agar biror ekzogen modda organizmda retseptorlarga ega bo‘lsa, shu retseptorning endogen ligandlari ham mavjud bo‘ladi. Masalan, benzodiazepin saytining GAMK retseptori bilan sintetik trankvilizator diazepam bog‘lanadi. Bu saytning endogen ligandlari, shuningdek, maxsus oqsillar — endozepinlar. Kannabinoid retseptorlarning kanop tarkibidagi alkaloidlar bilan bog‘lanadigan tabiiy ligandi anandamid bo‘lib, organizmda araxidon yog‘ kislotasidan hosil bo‘ladi.
