İçeriğe atla

G proteini kenetli reseptör

G protein kenetli bir reseptörün yedi transmembran alfa sarmallı yapısı

G proteini kenetli reseptörler (GPCR) veya yedi transmembran parçalı yapıda olan reseptörler,[1] geniş bir almaç ailesidir. Hücre dışı bileşikleri algılayarak hücre içi sinyal iletimi (transdüksiyon) yollarını etkinleştirirler. Hücre içinde G proteinlerine bağlanırlar. Hücre zarından kıvrılarak yedi kez geçtiklerinden "yedi transmembran parçalı" (7TM) adlandırmasına da sahiptirler.[2]

Bu tür almaçlar sadece ökaryotlarda bulunur. Bu almaçları etkinleştiren bileşikler (ligandlar) arasında ışığa duyarlı bileşikler, kokular, feromonlar, hormonlar ve nörotransmiterler yer alır. Pek çok hastalıkta rol oynayan bu reseptörler çağdaş ilaçların yaklaşık %40'ının hedefidir.[3][4]

G proteini kenetli reseptörler iki ana sinyal iletim yolu aracılığıyla etki sağlarlar. Bunlar halkasal adenozin monofosfat (cAMP) sinyal yolu ve fosfatidilinositol sinyal yoludur.[5]

Fizyolojik işlevleri

G proteni kenetli almaçlar birçok fizyolojik süreçte rol oynar. Bunların bazıları şunlardır:

  1. Görme duyusu: Opsinler elektromanyetik ışınları hücresel sinyallere çevirmek için fotoizomerizasyon kullanır. Örneğin,rodopsin, bu amaç için 11-cis-retinal'in trans-retinal'e dönüşümünü kullanılır.
  2. Tat duyusu: GPCR'ler acı, tatlı ve umami tatlarına cevap olarak tat hücrelerindeki gustducin'in salınmasına aracılık eder.
  3. Koku duyusu: Olfaktör epitelin reseptörleri odorant (koku reseptörleri) ve feromonları (vomeronazal reseptörler) bağlar.
  4. Davranışların ve ruh halinin düzenlenmesi: Memeli beynindeki reseptörler serotonin,dopamin,histamin,GABA ve glutamat gibi nörotransmittleri bağlar.
  5. Savunma tepkisi (inflamasyon) ve bağışıklık sisteminin düzenlenmesi: Kemokin reseptörleri bağışıklık sistemi hücreleri arasındaki iletişimi sağlayan ligandları bağlar. Histamin reseptörleri gibi reseptörler inflamatuar aracıları bağlar ve inflamatuar cevap ile hedef hücre tiplerini yakalarlar. GPCR'ler bağışıklığı düzenlemede de görev üstlenir (Örneğin interlökin indüksiyonunun düzenlenmesi[6]
  6. Otonom sinir sistemiyle iletişim: Hem sempatik hem de parasempatik sinir sistemi GPCR yolaklarıyla düzenlenir. Bu yolaklar kan basıncı, kalp hızı ve sindirim gibi birçok otonomik işlevin denetlenmesinden sorumludur
  7. Hücre yoğunluğunun algılanması
  8. Homeostazi[7]
  9. Bazı tümör tiplerinin büyümesi ve yayılmasında görev alırlar.[8]
  10. Endokrin sistemde peptit ve aminoasit yapılı hormonların hücreye bağlanmasını sağlar.Böylece ilk olarak cAMP, daha sonra bazı kinazlar etkinleşir. Ve hücresel yanıt oluşur (RNA yazılımı gibi).

Kaynakça

  1. ^ Karakeçi, Ahmet (2015). "Alfa-Adrenoseptörlerin Mesane ve Prostattaki Rolü" (PDF). Kontinans ve Nöroüroloji Bülteni, 2. ss. 30-34. 29 Mart 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 28 Mart 2017. 
  2. ^ Trzaskowski B, Latek D, Yuan S, Ghoshdastider U, Debinski A, Filipek S (2012). "Action of molecular switches in GPCRs--theoretical and experimental studies". Current Medicinal Chemistry. 19 (8). ss. 1090-109. doi:10.2174/092986712799320556. PMC 3343417 $2. PMID 22300046. 
  3. ^ Filmore D (2004). "It's a GPCR world". Modern Drug Discovery. 2004 (Kasım). American Chemical Society. ss. 24-28. 8 Eylül 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Mart 2017. 
  4. ^ Overington JP, Al-Lazikani B, Hopkins AL (Aralık 2006). "How many drug targets are there?". Nature Reviews. Drug Discovery. 5 (12). ss. 993-6. doi:10.1038/nrd2199. PMID 17139284. 
  5. ^ Gilman AG (1987). "G proteins: transducers of receptor-generated signals". Annual Review of Biochemistry. 56 (1). ss. 615-49. doi:10.1146/annurev.bi.56.070187.003151. PMID 3113327. 
  6. ^ "Cannabinoid Receptor 2 (CB2) Signals via G-alpha-s and Induces IL-6 and IL-10 Cytokine Secretion in Human Primary Leukocytes". 20 Ekim 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  7. ^ "G protein-coupled receptors in the hypothalamic paraventricular and supraoptic nuclei – serpentine gateways to neuroendocrine homeostasis". 24 Mart 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  8. ^ "G-protein-coupled receptors and cancer". 2 Haziran 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Doğal öldürücü hücre</span> sitotoksik lenfosit türü

Doğal öldürücü hücre veya doğal kâtil hücre diye adlandırılan bir çeşit lenfosit hücresi.

Mast hücresi veya mastosit,(mikroskobik görüntü) bazik boyalarla boyanan, histamin ve heparin açısından zengin granüllere sahip bir hücredir. Bağışıklık sisteminde önemli bir rolü vardır, özellikle alerji ve anafilaksideki yeriyle tanınır.

<span class="mw-page-title-main">Bağışıklık sistemi</span> canlılarda hastalıklara karşı koruma sağlayan biyolojik savunma sistemi bütünü

Bağışıklık sistemi, bir canlıdaki hastalıklara karşı koruma yapan, patojenleri ve tümör hücrelerini tanıyıp onları yok eden işleyişlerin toplamıdır. Sistem, canlı vücudunda geniş bir çeşitlilikte, virüslerden parazitik solucanlara, vücuda giren veya vücutla temasta bulunan her yabancı maddeye kadar tarama yapar ve onları, canlının sağlıklı vücut hücrelerinden ve dokularından ayırt eder. Bağışıklık sistemi, çok benzer özellikteki maddeleri bile birbirinden ayırabilir, örneğin; bir amino asidi farklı olan proteinleri bile birbirinden ayırabilecek özelliğe sahiptir. Bu ayrım, patojenlerin konak canlıdaki savunma sistemine rağmen enfeksiyon yapmaları için yeni yollar bulmalarına, bazı uyumlar sağlamalarına neden olacak kadar karmaşıktır. Bu mücadelede hayatta kalmak için patojenleri tanıyan ve onları etkisizleştiren bazı mekanizmalar gelişmiştir. Doğadaki tüm canlılar kendilerinden olmayan doku, hücre ve moleküllere karşı savunma sistemlerine sahiptirler. Hatta bakteriler gibi basit tek hücreli canlılarda da onları viral enfeksiyonlara karşı koruyan enzim sistemleri bulunur. Yüksek canlılardaysa çok daha karmaşık bir bağışıklık sistemi vardır. Omurgalılarda bağışıklık sistemi özel işlevlere sahip çok sayıda farklı hücre ve molekül içermektedir.

<span class="mw-page-title-main">Sitokin</span> hücre sinyalizasyonunda önemli olan küçük proteinlerin (~5-20 kDa) geniş ve gevşek kategorisi

Sitokin, hayvan ve bitki hücrelerince üretilen, hücrelerin birbirleriyle iletişimini sağlayan protein ve peptidlerin bir grubudur. Hücre yüzeyi sitokin reseptörleri aracılığıyla görevlerini yapar. Yangı (enflamasyon) ve bağışıklık reaksiyonlarında, aktif lenfositler, makrofajlar, endotel, epitel ve konnektif dokular tarafından oluşturulurlar. Salınımları geçicidir. Sitokinler, hücrelerdeki reseptörlere bağlanarak hücre çoğalmasını uyarırlar.

<span class="mw-page-title-main">İnflamasyon</span> iltihaplanma

İnflamasyon, canlı dokunun her türlü canlı, cansız yabancı etkene veya içsel/dışsal doku hasarına verdiği sellüler (hücresel), humoral (sıvısal) ve vasküler (damarsal) bir seri vital yanıttır. İnflamasyon normalde patolojik bir durum olmasına karşın, inflamatuar reaksiyon fizyolojik olarak vücudun gösterdiği bir tepkidir. Halk arasında iltihap tabiri yangı için kullanılmasına rağmen sık sık apseler için de iltihap denmesinden dolayı inflamasyon (inflammare) terimini kullanmak daha yerinde olacaktır. Hücre dejenerasyonu ile birlikte inflamasyon konusu, hastalıkların patolojik temelini oluşturmaktadır.

Biyolojide sinyal transdüksiyonu bir hücrenin bir cins sinyal veya uyarıyı başka birine dönüştürme sürecidir. Çoğu zaman bu, hücre içinde enzimlerin yürüttüğü biyokimyasal reaksiyonlarla gerçekleşir, bunlar birbirine ikincil habercilerle bağlanıp bir "ikincil haberci yolu" oluştururlar. Bu süreçler genelde hızlı olur, iyon akıları durumunda milisaniyeler mertebesinde, protein ve lipit aracılıklı kinaz çağlayanı (cascade) durumunda dakikalar mertebesinde sürer. Çoğu sinyal transdüksiyonu işleminde sinyal ilk uyarandan ileri doğru yayıldıkça bu olaylara katılan protein ve diğer moleküllerin sayısı da artar ve böylece küçük bir sinyal büyük bir tepki doğurabilir; buna "sinyal kaskadı" denir. Bakteri ve diğer tek hücreli organizmalarda, hücrenin sahip olduğu sinyal trasndüksiyon süreçleri onun çevresine nasıl tepki vereceğini belirler. Çok hücreli organizmalarda organizmanın bir bütün olarak çalışmasını sağlamak için bireysel hücrelerin davranışlarını koordine eden pek çok sinyal transdüksiyon süreci gerekmektedir. Tahmin edileceği üzere, bir organizma ne kadar karmaşıksa organizmanın sahip olduğu sinyal transdüksiyon süreçlerinin repertuvarı da o derece karmaşık olmak durumundadır. Dolasıyla hücresel seviyede hem iç hem de dış çevrenin duyumu sinyal transdüksiyonuna dayalıdır. Çoğu hastalık, örneğin diyabet, ateroskleroz, özbağışıklık (otoimmünite), kanser, sinyal transdüksiyon yollarındaki bozukluklardan kaynaklanır. Bu durum, sinyal transdüksiyonunun biyoloji kadar tıpta da olan önemini ortaya koyar.

<span class="mw-page-title-main">Toll benzeri reseptör</span> doğuştan gelen bağışıklık sisteminde kilit rol oynayan protein sınıfı

Toll benzeri reseptör ya da almaç, mikroplardan kaynaklanan, yapısal olarak korunmuş moleküller deri veya bağırsak mukozası gibi fiziki bariyerleri aştığında, bu molekülleri tanıyan tek membran boyunca uzanmış, katalitik-olmayan reseptörlerin bir sınıfıdır. Bu yapıların doğuştan gelen bağışıklık sisteminde anahtar rol oynadıkları düşünülmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Doğuştan gelen bağışıklık sistemi</span> omurgalılarda bulunan iki ana bağışıklık stratejisinden biri

Doğuştan gelen bağışıklık sistemi ya da doğal bağışıklık diğer organizmaların enfeksiyonlarına karşı spesifik olmayan yolla koruma yapan ev sahibinin savunmasındaki hücreleri ve mekanizmaları kapsayan bir bağışıklık sistemi çeşididir.

<span class="mw-page-title-main">Edinilmiş bağışıklık sistemi</span> Özelleşmiş, sistemik hücreler ve süreçlerden oluşan bağışıklık sistemi alt sistemi

Edinilmiş bağışıklık sistemi ya da Edinilmiş bağışıklık ya da Akkiz (acquired) immunite yüksek oranda özelleşmiş bütün sisteme etki edebilen hücreler ve patojenik mücadeleleri ortaya çıkaran süreçlerle düzenlenen bağışıklık sistemi çeşididir.

Kompleman sistem, Komplement sistemi veya tamamlayıcı sistem, bir canlıdan patojenlerin temizlenmesine yardım eden biyokimyasal bir kaskaddır. Bağışıklık sisteminin bir canlının yaşamı süresindeki gidişlerle değişmeyen ve uyum sağlamayan doğuştan gelen bağışıklık sistemine ait geniş kısımlarıdır. Bununla beraber edinilmiş bağışıklık sistemiyle birlikte işleme konulup, eyleme geçirilebilir.

Kalıp tanıma reseptörleri veya PRRler, mikrobiyal patojenler veya hücresel stresle ilgili molekülleri tanımak için bağışıklık sistemi hücrelerince üretilen proteinlerdir. Örnek, desen veya patern tanıma reseptörleri olarak da adlandırılabilmektedirler.

Biyokimyada reseptör veya almaç, birbiriyle kısmen örtüşen iki anlama karşılık gelir.

<span class="mw-page-title-main">G proteini</span>

G proteinleri hücrenin dışından gelen sinyalleri hücre içine ileten ve hücre içinde değişiklikler oluşturan bir protein ailesidir.Birçok hormonlar,nörotransmitterler ve diğer sinyal iletim molekülleri sinyallerini hücre içine bu yolla iletir.

<span class="mw-page-title-main">Robert Lefkowitz</span> Amerikalı tıp doktoru ve moleküler biyolojist

Robert Joseph Lefkowitz,, Amerikalı tıp doktoru ve moleküler biyolog. Hücrelere sinyal yollayan ve alan reseptör moleküllerin varlığını kanıtlamıştır. Araştırmaları özellikle G-proteini reseptörleri üzerinedir. Kimya alanındaki başarılarından dolayı 2012 yılında Nobel Kimya ödülünü bir diğer meslektaşı Brian K. Kobilka'ile paylaşmaya layık görülmüştür.

Olfaktör reseptörler olfaktor reseptör nöronlarının hücre zarında bulunan ve koku moleküllerinin tespitinden sorumlu reseptörlerdir. Aktive olmuş koku reseptörleri sinir uyarılarının beyne iletilmesindeki sinyal iletimi kaskadını başlatılar. Bu reseptörler G protein-kenetli reseptörler (GPCRs) ailesinin bir üyesi olan rodopsin-benzeri reseptörler grubunda yer alırlar. Koku reseptörleri insanlarda 900'den fazla gen içeren bir multigen ailesi tarafından kodlanırlar.

Nörofarmakoloji, ilaçların sinir sistemindeki hücresel işlevini ve davranışı etkileyen nöral mekanizmaları araştıran bilim dalıdır. Nörofarmakolojinin davranışsal ve moleküler olmak üzere iki ana alt dalı vardır. Davranışsal nörofarmakoloji, ilaç bağımlılığı ve bağımlılığının insan beynini nasıl etkilediğinin incelenmesi de dahil olmak üzere ilaçların insan davranışını nasıl etkilediğine odaklanır. Moleküler nörofarmakoloji, nöronların ve nörokimyasal etkileşimleri incelemenin yanı sıra nörolojik fonksiyon üzerinde faydalı etkileri olan ilaçların geliştirilmesi genel amacını taşır. Bu alanların her ikisi de yakından bağlantılıdır, çünkü her ikisi de merkezi ve periferik sinir sistemlerindeki nörotransmitterler, nöropeptitler, nörohormonlar, nöromodülatörler, enzimler, ikinci haberciler, ortak taşıyıcılar, iyon kanalları ve reseptör proteinlerinin etkileşimleri ile ilgilidir. Bu etkileşimleri inceleyen araştırmacılar, ağrı, Parkinson hastalığı ve Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklar, psikolojik bozukluklar, bağımlılık gibi birçok farklı nörolojik bozukluğu tedavi etmek için ilaçlar geliştirirler.

<span class="mw-page-title-main">İnsülin benzeri büyüme faktörü 1</span> Homo sapiens türünde protein kodlayıcı gen

İnsülin benzeri büyüme faktörü (IGF-1) veya somatomedin C, çocukluk büyümesinde önemli rolü olan ve yetişkinlerde anabolik etkileri olan insüline benzeyen bir molekül yapısında olan bir hormondur.

Metabotropik reseptör, hücre aktivitesini düzenlemek için bir dizi metabolik adımı başlatan membran reseptörü tipidir. Sinir sisteminde iki tür reseptör vardır:metabotropik ve iyonotropik reseptörler. İyonotropik reseptörler bir iyon kanalında porlar oluştururken, metabotropik reseptörler, G proteinleri gibi sinyal iletim mekanizmaları aracılığıyla dolaylı olarak iyon kanallarına bağlanır.

<span class="mw-page-title-main">Kannabinoid reseptörleri</span>

Kannabinoid reseptörleri, kannabinoidlerin bağlandığı ve hücre içi sinyalleri tetiklediği G proteini bağlı reseptörleridir. Kannabinoidler, bitkisel kökenli kannabinoidler (fitokannabinoidler), endokannabinoidler ve sentetik kannabinoidler olmak üzere üç ana gruba ayrılır.