2-адренорецептор - химическо училище
β2 адренорецептор
The β2 адренорецептор, често също β2 адренергичен рецептор наречен, е клетъчно-мембранно-постоянен протеин от бета-адренорецепторите, принадлежащи към семейството на G-протеин-свързани рецептори. Заедно с визуалния пигмент родопсин, той е най-добре изученият протеин в това семейство. Β2 адренорецепторът се активира от хормона адреналин и е отговорен, наред с други неща, за неговите гладко мускулни релаксиращи, освобождаващи глюкоза и мускулно-анаболни ефекти.
Поява
Β2 адренорецепторът може да бъде открит при много представители на гръбначното подплеме и се среща повсеместно при представителите на класа бозайници. Развитието на развитието на β2-адренорецепторите и отделянето им до други β-адренорецептори чрез дублиране на гени може да бъде екстраполирано към късния неопротерозой или ранния палеозой. [1]
Β2 адренорецепторът е широко разпространен в човешкия организъм и се намира по-специално в клетъчните мембрани на гладкомускулните клетки, нервните клетки и мастните клетки. В допълнение към доминиращия β1-адренорецептор, той се намира и в големи количества в сърцето. [2]
биохимия
генетика
Β2-адренорецепторът се активира от интрона ADRB2-Кодиран ген. [3] Човешкият ген ADRB2 се намира на хромозома 5 в генния локус 5q31-q32. Полиморфизмите и точковите мутации на гена са свързани с астма [4], затлъстяване [5] и сърдечно-съдови заболявания, наред с други. [6]
структура
Β2 адренорецепторът е един от малкото рецептори, свързани с G-протеин, чиято структура е изяснена с помощта на рентгенова кристалография. За него са налични структурни данни както за активното, така и за неактивното състояние, което след стабилизиране чрез сливане с относително лесен за кристализация лизозим на Т4 фага (Т4 лизозим) [7] или чрез комплексиране с помощта на Fab фрагменти на антитела [8 ] или антитела с един домейн [9]. Като характерен мотив, β2 адренорецепторът, както всички други известни рецептори, свързани с G протеин, носи седем α-спирали, обхващащи клетъчната мембрана. Както при родопсин, осма α-спирала се свързва с вътреклетъчния край на трансмембранната спирала 7. В допълнение, β2 адренорецепторът има още един α-спирален структурен мотив, който е разположен извънклетъчно между трансмембранните спирали 4 и 5. Място на свързване на лиганд, към което се свързват собственият лиганд на адреналин и множество лекарствени вещества, е разположено от външната страна на трансмембранните спирали. Примките в клетката, от друга страна, носят места за свързване на ефекторните протеини, участващи в предаването на сигнала, по-специално G протеини.
Активиране на рецептора
Β2 адренорецепторът се активира чрез свързване на собствения му лиганд, адреналин. В по-малка степен, т.е. с приблизително 30 пъти по-нисък афинитет, норепинефринът, който главно функционира като невротрансмитер, също се свързва и активира този рецептор. Свързването на тези лиганди стабилизира активното състояние на рецептора. В това състояние рецепторът е в състояние да активира вътреклетъчно свързани G протеини и по този начин да започне каскада на сигнална трансдукция. Gs протеините за предпочитане се активират чрез р2 адренорецептора, който от своя страна активира аденилил циклази и повишава вътреклетъчното ниво на цАМР. Но G протеините от семейството Gi/o също могат да се свържат с този рецептор. Допълнителни партньори за взаимодействие на β2-адренорецептора са, например, β-арестин и G-протеин-свързани рецепторни кинази.
функция
Β2 адренорецепторът е отговорен главно за отпускането на гладката мускулатура чрез адреналин. Активирането на β2 адренорецептора, например, води до отпускане на бронхите, матката и червата. В кръвоносните съдове β2-адренорецепторът е доминиращият β-адренорецептор. И тук той е отговорен главно за релаксиращия активен компонент на адреналина и по този начин антагонист на α1-адренорецепторите. Във вазорелаксацията участват не само β2 адренорецепторите на гладката мускулатура на кръвоносните съдове, но и ендотелните клетки, които освобождават азотен оксид. [10]
В мастните клетки β2-адренорецепторите и β3-адренорецепторите участват в индуцираната от адреналина мобилизация и разграждането на мастните резерви (липолиза). [11]
фармакология
Β2 адренорецепторът е една от фармакологично най-важните целеви структури за разработване на лекарства. В допълнение към собствените лиганди на тялото адреналин и норадреналин, по-специално синтетичните агонисти се използват терапевтично. Те се използват, например, кленбутерол, фенотерол, репротерол, салбутамол, салметерол и тербуталин за лечение на бронхиална астма и други респираторни заболявания. В акушерството β2-адренорецепторните агонисти като фенотерол се използват като токолитици. Липолитичните и мускулните анаболни ефекти на β2-адренорецепторните агонисти се използват незаконно при отглеждане на животни и допинг в състезателни спортове.
За разлика от агонистите, селективните антагонисти на β2 адренорецептора нямат терапевтично значение. Неселективните бета-блокери, които блокират както β1, така и β2 адренорецепторите, като пропранолол, се използват в терапията на високо кръвно налягане, сърдечна недостатъчност и коронарна артериална болест.