Характеристика холинорецепторов

Холинорецепторами называют молекулы клетки, которые реагируют на медиатор ацетилхолин. Холинорецепторы по своей природе являются гликопротеинами и состоят из нескольких субъединиц. Большинство холинорецепторов клетки являются молчащими (избыточными): в скелетных мышцах количество избыточных рецепторов колеблется от 40 до 99%, а в гладкомышечных клетках от 90 до 99%.

В 1914 г. сэр Henry Dale установил, что в тканях имеются 2 типа холинорецепторов. Рецепторы, которые стимулировались мускарином (ядом мухомора Amanita muscaria) получили название мускариновых (М-холинорецепторов). Рецепторы, которые стимулировал никотин (яд табака Nicotiana tabacum) получили название никотиновых (Н-холинорецепторов).

Никотиновые холинорецепторы. Являются пентамерными белками, т.е. состоят из 5 субъединиц и относятся к семейству мембранных рецепторов, связанных с ионными каналами. a-субъединица рецептора содержит активный центр для связывания ацетилхолина и воротные механизмы, которые открывают и закрывают ионный канал. Субъединицы b, g, d и e формируют сам ионный канал в мембране, который пропускает ионы натрия. В состав рецептора всегда входят 2a-субъединицы и 3 канальных субъдиницы белка. Методом молекулярного клонирования было установлено, что имеется 2 активных центра Н-холинорецепторов (поэтому активация рецептора происходит только после того, как с ним свяжется 2 молекулы ацетилхолина):

] Н_Н-холинорецепторы – располагаются в мембранах нейронов, состоят из 2a и 3b субъединиц.

] Н_М-холинорецепторы – располагаются в скелетных мышцах, состоят из 2a-субъединиц и канального комплекса b,g,e.

Мускариновые холинорецепторы. Относятся к семейству мембранных рецепторов, связанных с G-белками. Методом молекулярного клонирования было установлено, что имеется 5 типов М-холинорецепторов, которые могут быть объединены в 2 группы:

] Семейство М₁, М₃, М₅-холинорецепторов – связано с G_q-белком и передает сигнал на фосфолипазу С, которая гидролизует фосфатидилинозитол бифосфат (PIP₂) до инозитол трифосфата (IP₃) и диацилглицерола (DAG). В дальнейшем IP₃ обеспечивает мобилизацию ионов кальция из внутриклеточных депо и активацию кальций-зависимых ферментов, а DAG активирует протеинкиназу С, которая фосфорилирует ряд внутриклеточных белков, изменяя их активность.

] Семейство М₂ и М₄-рецепторов связано с G_i-белками, которые снижают активность аденилатциклазы, а через bg-субъединицы эти белки активируют К⁺-каналы и блокируют работу Са²⁺-каналов клетки.

Подробная характеристика холинорецепторов, а также специфических эффекты их активации представлены в таблице 2.