thumb|300px| Slika 1. Struktura sedam transmembranskih α-heliksa receptora spregnutog s G-proteinom. Neurotransmiterski receptor (također poznat kao neuroreceptor) je membranski receptorski protein koji aktivira neurotransmiter. Hemikalije na vanjskoj strani ćelije, poput neurotransmitera, mogu udariti u ćelijsku membranu, u kojoj se nalaze receptori. Ako neurotransmiter udari u odgovarajući receptor, on će se vezati i može pokrenuti druge događaje unutar ćelije. Stoga je membranski receptor dio molekularnog mehanizma koji omogućava ćelijama da međusobno komuniciraju. Neurotransmiterski receptor je klasa receptora koji se specifično vežu za neurotransmitere, za razliku od drugih molekula.
U postsinaptičkim ćelijama, neurotransmiterski receptori primaju signale koji pokreću električni signal, regulišući aktivnost jonskih kanala. Priliv jona kroz jonske kanale otvorene zbog vezivanja neurotransmitera za specifične receptore može promijeniti membranski potencijal neurona. To može rezultirati signalom koji ide duž aksona (vidi akcijski potencijal) i prenosi se sinapsom do drugog neurona i moguće dalje do biološke neuronske mreže. Na presinapsnim ćelijama postoje receptori poznati kao autoreceptori koji su specifični za neurotransmitere koje oslobađa ta ćelija, pružajuć povratnu informaciju i posredujući u prekomjernom oslobađanju neurotransmitera iz nje.
Postoje dva glavna tipa neurotransmiterskih receptora: ionotropni i metabotropni. Ionotropni znači da ioni mogu proći kroz receptor, dok metabotropni znači da sekundarni glasnik unutar ćelije prenosi poruku (tj. metabotropni receptori nemaju kanale). Postoji nekoliko tipova metabotropnih receptora, uključujući G-protein spregnuti receptor. Ionotropni receptori se također nazivaju ligand-kontrolisani ionski kanali i mogu se aktivirati neurotransmiterima (ligandi) poput glutamata i GABA, koji zatim propuštaju specifične ione kroz membranu. Ioni natrija (kojima je, naprimjer, dozvoljen prolaz od strane glutamatnog receptora) pobuđuju postsinapsnu ćeliju, dok ioni hlorida (kojima je, naprimjer, dozvoljen prolaz od strane GABA receptora) inhibiraju postsinapsnu ćeliju. Inhibicija smanjuje vjerovatnoću da će se pojaviti akcijski potencijal, dok ekscitacija povećava vjerovatnoću. Suprotno tome, receptori spregnuti sa G-proteinom nisu ni ekscitatorni ni inhibitorni. Umjesto toga, oni mogu imati širok spektar funkcija kao što je moduliranje djelovanja ekscitacijskih i inhibicijskih ionskih kanala ili pokretanje signalne kaskade koja oslobađa kalcij iz rezervi unutar ćelije. Većina receptora neurotransmitera je povezana sa G-proteinom.
Lokalizacija
Neurotransmiterski (NT) receptori se nalaze na površini neuron skihi glijal ćelija. U sinapsama, jedan neuron šalje poruke drugom neuronu putem neurotransmitera. Stoga, postsinapsni neuron, onaj koji prima poruku, grupiše NT receptore na ovom specifičnom mjestu u svojoj membrani. NT receptori se mogu umetnuti u bilo koju regiju membrane neurona, kao što su dendriti, aksoni i tijelo ćelije. Receptori se mogu nalaziti u različitim dijelovima tijela i djelovati kao inhibitori ili ekscitacijski receptori za određeni neurotransmiter.Goldman, B. (2010, November 17). Novi metod snimanja razvijena na Stanfordu otkriva zapanjujuće detalje moždanih veza. U Stanfordskom centru za medicinske vijesti. Preuzeto sa https://med.stanford.edu/news/all-news/2010/11/new-imaging-method-developed-at-stanford-reveals-stunning-details-of-brain-connections.html. Primjer za to su receptori za neurotransmiter acetilholin (ACh), jedan receptor se nalazi na neuromuskularnoj spojnici u skeletnim mišićima kako bi olakšao mišićnu kontrakciju (ekscitaciju), dok se drugi receptor nalazi u srcu kako bi usporio srčani ritam (inhibitorni)
Ionotropni receptori: neurotransmiterski kontrolirani ionski kanali thumb| Ligand-zavisni ionski kanal Ligand-zavisni ionski kanali (LGIC) su jedan tip ionotropnih receptora ili receptor povezan s kanalom. Oni su grupa transmembranskih ionskih kanala koji se otvaraju ili zatvaraju kao odgovor na vezivanje hemijskog glasnika (tj. liganda), kao što je neurotransmiter.
Mjesto vezivanja endogenih liganada na LGIC proteinskim kompleksima se normalno nalazi na drugom dijelu proteina (mjesto vezivanja alosterno) u poređenju sa mjestom gdje se nalazi pora provodljivosti iona. Direktna veza između vezivanja liganda i otvaranja ili zatvaranja ionskog kanala, koja je karakteristična za ionske kanale kontrolisane ligandom, suprotstavlja se indirektnoj funkciji metabotropnih receptora, koji koriste druge glasnike. LGIC se također razlikuju od naponski kontrolisanih ionskih kanala (koji se otvaraju i zatvaraju u zavisnosti od membranskog potencijala) i istezanjem aktiviranih ionskih kanala (koji se otvaraju i zatvaraju u zavisnosti od mehaničke deformacije ćelijske membrane).
Metabotropni receptori: receptor s G-protein spregnutim receptorom thumb| mu-opioidni receptor i G-protein spregnuti receptor sa svojim agonistom
G-protein spregnuti receptori (GPCR), također poznati kao receptori sa sedam transmembranskih domena, 7TM receptori, heptahelikalni receptori, serpentinski receptor i receptori povezani sa G-proteinom (GPLR), čine veliku protein skuporodicu transmembranskih receptora koji osjećaju molekule izvan ćelije i aktiviraju se unutar signalnih transdukcijskih puteva i, u konačnici, ćelijskih odgovora. G-protein spregnuti receptori nalaze se samo u eukariotima, uključujući kvasac, hoanoflagelate i životinje. Ligandi koji se vežu i aktiviraju ove receptore uključuju spojeve osjetljive na svjetlost, mirise, feromone, hormone i neurotransmitere, a variraju u veličini od malih molekula do peptida i velikih proteina. Receptori spregnuti s G-protein spregnuti receprf uključeni su u mnoge bolesti i također su meta otprilike 30% svih modernih lijekova.
Postoje dva glavna puta prenosa signala koja uključuju receptore spregnute s G-proteinom: signalni put cAMP i signalni put fosfatidilinozitola. Kada se ligand veže za GPCR, uzrokuje konformacijsku promjenu u GPCR-u, što mu omogućava da djeluje kao faktor zamjene guanin nukleotida (GEF). GPCR zatim može aktivirati povezani G-protein zamjenom vezanog GDP za GTP. α podjedinica G-proteina, zajedno sa vezanim GTP-om, zatim se može disocirati od β i γ podjedinica kako bi dalje uticala na unutarćelijske signalne proteine ili direktno ciljane funkcionalne proteine, ovisno o tipu α podjedinice (Gαs, Gαi/o, Gαq/11, Gα12/13).
Desenzibilizacija i koncentracija neurotransmitera Neurotransmiterski receptori podliježu desenzibilizaciji izazvanoj ligandom: to jest, mogu postati neosjetljivi nakon produženog izlaganja svom neurotransmiteru. Neurotransmiterski receptori prisutni su i na postsinapsnim neuronima i presinapsnim neuronima, pri čemu se prvi koriste za prijem neurotransmitera, a drugi za sprječavanje daljnjeg oslobađanja datog neurotransmitera. Pored toga što se nalaze u neuronskim ćelijama, neurotransmiterski receptori se također nalaze u raznim imunskim i mišićnim tkivima. Mnogi neurotransmiterski receptori su kategorizirani kao serpentinski receptori ili G-protein spregnuti receptori jer prelaze ćelijsku membranu ne jednom, već sedam puta. Poznato je da neurotransmiterski receptori postaju neosjetljivi na vrstu neurotransmitera koju primaju kada su izloženi duži vremenski period. Ovaj fenomen je poznat kao desenzibilizacija izazvana ligandom ili smanjenje regulacije.
Primjeri neurotransmiterskih receptora Slijede neke glavne klase neurotransmiterskih receptora:Ed. Kebabain, J. W. & Neumeyer, J. L. (1994). "RBI Handbook of Receptor Classification" Adrenergični: α1A, α1b, α1c, α1d, α2a, α2b, α2c, α2d, β1, β2, β3 Holinergici: Muskarinski: M1, M2, M3, M4, M5 Nikotinski: mišićni, neuronski (α-bungarotoksin-neosjetljivi), neuronski (α-bungarotoksin-osjetljivi) Dopaminergički: D1, D2, D3, D4, D5 GABAergički: GABAA, GABAB1a, GABAB1δ, GABAB2, GABAC Glutamatergički: NMDA, AMPA, Kainat, mGluR1, mGluR2, mGluR3, mGluR4, mGluR5, mGluR6, mGluR7 Glicinergički: Glicin Histaminergički: H1, H2, H3 Opioidergični: μ, δ1, δ2, κ Serotonergici: 5-HT1A, 5-HT1B, 5-HT1D, 5-HT1E, 5-HT1F, 5-HT2A, 5-HT2B, 5-HT2C, 5-HT3, 5-HT4, 5-HT5, 5-HT6, 5-HT7
Također pogledajte Autoreceptor Kateholamini Holinergički agonisti i antagonist receptora Heteroreceptor Imidazolinski receptor Neuromuskularni prijenos Sinaptički prijenos
Napomene i reference
Vanjski linkovi Brain Explorer Neurotransmitters Postsynaptic Receptors Snyder (2009) Neurotransmitters, Receptors, and Second Messengers Galore in 40 Years. Journal of Neuroscience. 29(41): 12717-12721. Snyder and Bennett (1976) Neurotransmitter Receptors in the Brain: Biochemical Identification. Annual Review of Physiology. Vol. 38: 153-175 Neuroscience for Kids: Neurotransmitters Library of Congress Authorities and Vocabularies: Neurotransmitter Receptors Neurotransmitter Receptors, Transporters, & Ion Channels
Kategorija:Receptori Kategorija:Neurohemija