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受体蛋白(药物相关核心知识)

受体蛋白

本页收入有关 overdose 成瘾受体相关内容,旨在从受体层面揭露耐药性,并提供在受体方面的解决办法(部分见下文 4、受体调节)。

一、什么是受体

受体(receptors,又称受器、接收器),是生物化学概念,指一类能传导细胞外信号,并在细胞内产生特定效应的分子。

  • 效应时长
    • 短期效应:改变细胞代谢、细胞运动;
    • 长期效应:上调或下调某个 / 某些基因的表达。
  • 作用流程
    1. 与特定配体结合感知细胞外信号;
    2. 受体结构变化,诱导细胞内效应;
    3. 通过信号级联反应(如产生 cAMP 等第二信使)指数级放大效应。
  • 受体分类(按位置)
    类别位置配体特点示例
    细胞表面受体细胞表面内环境配体可直接结合胆碱受体、肾上腺素受体
    细胞内受体细胞质 / 细胞核配体需穿细胞膜进入核受体(性激素受体、甲状腺素受体)、细胞内酶 / RNA / 核糖体
  • 核心结构:至少含两个活性部位
    1. 配体结合部位:识别并结合配体;
    2. 功能活性部位:与配体结合变构后启动应答,触发生化反应,产生生物效应(如诱导细胞生长 / 分裂 / 死亡、调控膜通道、参与信号转导 / 免疫反应)。

外部链接(维基百科)

二、受体 - 配体结合模型

1. 受体特性

受体与配体结合为化学性结合(多数靠范德华力、离子键、氢键,少数靠共价键),真正的受体具备以下特点:

  • 区域分布性:不同组织 / 同一组织不同区域的受体分布密度不同;
  • 饱和性:细胞 / 组织内受体数量有限,配体浓度达阈值后结合量不再增加;
  • 特异性:特定受体仅结合特定配体,同一配体可结合不同受体产生不同效应(如肾上腺素结合 α 受体使血管收缩,结合支气管平滑肌受体使血管舒张);
  • 可逆性:配体 - 受体复合物解离后,二者结构不变;
  • 高亲和力:对配体亲和力高,表观解离常数达 nmol/L 水平(匹配内源性配体生理浓度);
  • 内源性配体:生物体内存在内源性配体(如递质、激素);
  • 亚细胞 / 分子特征:同类受体不同亚型的分子量、分子特征不同;
  • 结合 - 活性相关性:受体与药物结合强度与药效强度相关;
  • 结合后生理活性:配体(内源性 / 药物)与受体结合后,形成复合物传递信号,引发生理 / 生化效应。

2. 受体功能

  • 功能一:识别配体
    配体为仅负责传递信号的物质(无代谢 / 酶活性),通过分子空间结构互补,以氢键、离子键等结合受体;同一配体可结合不同受体(如乙酰胆碱结合烟碱型 / 毒蕈型受体),产生不同效应(如兴奋骨骼肌、抑制心肌)。
  • 功能二:信号传递与放大
    将识别的信号传递至细胞内,激活胞内生化反应,实现 “胞间信号→胞内信号” 转换。

3. 受体类型(图一)

已知受体超 30 种,按药理学 / 分子生物学命名(按内源性配体 / 药物名命名,亚型用数字标注):

(1)按位置分

  • 细胞表面受体
    • 细胞膜受体:位于靶细胞膜(如胆碱受体、肾上腺素受体、胰岛素受体);
    • 结构:细胞外配体结合域、质膜内疏水域、细胞内域。
  • 细胞内受体
    • 胞浆受体:位于胞浆(如性激素受体、肾上腺皮质激素受体);
    • 胞核受体:位于胞核(如甲状腺素受体);
    • 配体特点:脂溶性(可穿细胞膜),如类固醇激素、甲状腺素、维生素 D、视黄酸;
    • 作用:结合配体后进入细胞核发挥效应。

(2)按特征分(按蛋白结构、信号转导、效应性质等)

  • 含离子通道的受体(离子通道型 / 促进型受体):连接离子通道,分配体门控(如 N 乙酰胆碱受体、γ- 氨基丁酸受体、谷氨酸受体)、电压门控;
  • G 蛋白偶联受体:通过 G 蛋白连接胞内效应系统(如 M 乙酰胆碱受体、肾上腺素受体、多巴胺受体、5 - 羟色胺受体、前列腺素受体);
  • 具酪氨酸激酶活性的受体:结合胞内酪氨酸激酶(如胰岛素受体、胰岛素样生长因子受体、表皮生长因子受体、血小板生长因子受体);
  • 调节基因表达的受体(核受体 / 细胞内受体):调控基因转录(如甾体激素受体、甲状腺素受体)。

图一、细胞表面受体与细胞内受体作用机制图
https://i.postimg.cc/pX4NBmFT/receptor-1.png

三、受体调节

受体调节(receptor regulation):因与配体作用,导致受体数目或亲和力变化。

1. 简介

靶细胞表面受体被配体激动后,除触发生理 / 药理反应,自身数目 / 亲和力也会变化;调节为细胞反应的一部分,控制环节包括受体蛋白生物合成、内移入胞 / 分解代谢 / 再循环、膜内位置变化;生化机制包括受体化学修饰、非共价键相互作用。

2. 受体调节的分类

(1)按效果分

  • 向上调节(up regulation):上增性调节 [1],受体数目增加→敏感性增高;常见于长期使用受体拮抗剂(如长期用普萘洛尔,停药后出现甲状腺功能亢进);
  • 向下调节(down regulation):衰减性调节 [1],受体数目下降→敏感性降低;常见于长期使用受体激动剂(如长期用异丙肾上腺素治哮喘,疗效下降);
  • 补充:特定生理 / 病理状态下,受体 - 配体结合减少(数目 / 亲和力减少)为衰减性调节,反之则为上增性调节。

(2)按种类分

  • 同种调节(homospecific regulation):配体作用于自身特异性受体,导致该受体变化(如胰岛素受体、乙酰胆碱受体、β- 肾上腺素受体等肽类受体);
  • 异种调节(heterospecific regulation / 外调节):配体作用于自身受体,调节另一种配体的受体(如维生素 A 调节胰岛素受体、甲状腺素调节 β- 肾上腺素受体、苯二氮卓调节 γ- 氨基丁酸受体)。

3. 受体调节的控制环节(图二)

(1)受体蛋白的生物合成

包括转录、翻译、糖基化及其他加工,受激素控制。

(2)受体膜嵌入与位置变化

  • 完整脂肪细胞中,胰岛素(15~37℃)几分钟内可增加 IGF-II 受体亲和力(不影响数目),抗微管 / 抗微丝药物可阻断(提示作用于膜嵌入环节);
  • TPA(钙 - 磷脂依赖性蛋白激酶底物)可改变受体位置,使 EGF-URO 受体 “扣押”,减少数目 / 亲和力(快速、温度依赖、需完整细胞);血小板生长因子、加压素同理调节 EGF-URO 受体。

(3)受体的内移、分解代谢或再循环

  • 内移:肽类配体、α- 巨球蛋白等的受体与配体结合后,通过覆衣凹陷内移入胞,形成胞内体,经溶酶体降解;
  • 示例:蛙红细胞与异丙肾上腺素孵育后,表面 β- 肾上腺素受体减少,胞液内受体增加(需时间 / 温度 / 能量,不依赖蛋白合成);
  • 再循环:部分受体内移后不降解,直接回细胞表面。

图二
https://i.postimg.cc/DyTmpGg0/20250415131632.png

4. 受体调节的生化机制

(1)化学修饰

  • 受体磷酸化与去磷酸化
    • 适用受体:光受体、N 胆碱受体、EGF-URO 受体、胰岛素受体、血小板生长因子受体、β- 肾上腺素受体;
    • 形式:①受体无蛋白激酶活性,配体诱导构象变化后成为膜结合蛋白激酶底物;②受体有内在蛋白激酶活性,激动剂激活后自身磷酸化(需 ATP);
    • 特点:磷酸化后可被内源性磷酸酶去磷酸化。
  • 硫硫键和巯基互变反应
    • 示例:电鱼 N 胆碱受体经二硫苏糖醇还原后,对琥珀酰胆碱反应减弱;胰岛素受体结合胰岛素后,巯基去屏蔽,从高亲和力 RⅠ 变为低亲和力 RⅡ(氧化型谷胱甘肽可逆转);
    • 意义:与 β- 肾上腺素受体等的去敏感现象相关。

(2)受体蛋白的水解

多数激素受体对蛋白酶敏感,但蛋白酶不一定完全取消受体活性。

参考标注

[1]:上增性调节 / 衰减性调节:特定生理 / 病理状态下受体 - 配体结合能力的变化描述

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