受体概念及基本特性

近年，随着分子生物学的发展，使人们对 受体的本质有了较深刻的认识，从而有可 能根据受体的结构和信号转导机制进行分 类。在介绍驼种分类法前，为了便于叙述， 我们先定义两个概念——受体家庭和受体 超家族。受体家族指分子结构和功能都相 似的一组受体，受体超家族指分子结构相 似而功能不同的一组受体。
从受体激活到产生效应间所需时间差异极 大，有些效应非常迅速，如神经介质介导 的突触传递，常以毫秒计；几茶酚胺类产 生效应需要数秒钟，如甲状腺激素和甾体 激素的效应需数小时。而有些肽类激素产 生效应则需要数天的时间。这是因为受体 与配体结合后所触发的信号转导机制不同。 根据现在对受体结构和信号转导机制的认 识可将受体分为4型（下表）。
（3）摄取血浆蛋白或转运物质的受体：如低密谋 脂蛋白受体、肝细胞的去唾酸糖蛋白受体等。
（4）细胞粘附受体：这类受体介导细胞与 细胞、细胞与间质之间的相互作用。细胞 粘附受体与配体结合后的生物效应主要表 现为细胞内骨架蛋白结构和功能的改变， 以及由此而引起的细胞变形和运动。
（5）化学趋向性物质受体：如细菌的化学 趋向物质受体，高等动物的中性多核白细 胞的甲酰寡肽受体等。
受体的分类
（1）神经递质受体：这是人们通过药理学 和生理学方法最早认识的受体，例如乙酰 胆碱受体，γ-氨基丁酸受体、5-羟色胺受体、 多巴胺受体等。
（2）激素受体：这类受体除了经典的激素，如胰 岛素、甲状腺素等外，所有新近发现的主要作用 于局部，但也可作用到远隔部位和种类繁多的化 学信息分子的受体都包括在这一类中，如前列腺 素受体（花生四烯酸代谢产物）、白三烯类受体、 嘌呤受体、腺苷和腺苷酸受体、细胞因子（白介 素、干扰素、肿瘤坏死因子）受体等。
（2）传导信号功能：受体与其配体结合后，应能将两 者相互作用产生的信号传递到第二信使或效应器上， 如酶、离子通道等。
（3）产生相应的生物学效应。 配体是能与受体呈特异性结合的生物活性分子。
配体可分为激动剂和拮抗剂两大类。
与受体结合后产生效应者为激动剂，不产生效应或阻 碍激动剂与受体结合产生效应者为拮抗剂。
但对某一特定受体来讲，它在特定细胞中 的数目应是有一定限度的。
（2）专一性：这是指受体对配体的选择性。 这种选择性取决于受体和配体两个方面。
绝大多数受体是蛋白质，它们与配体结合的氨基 酸残基以一定的顺序形成特定的空间结构，因而 选择性地以高亲和力与一种或一类的结构上与其 互补的配体分子相结合。
（3）可逆性：一般地讲，受体与配体的结 合，绝大多数是通过氢键、离子键和范德 华力等非共价健结合的，因此受体与配体 的结合是可逆的。
在放射性配体结合实验中，当标记配体与 受体的结合达到平衡时，加入高浓度的非 标记配体，可取代标记配体，表现出受体 配体结合的可逆性。
以上三点都是基于放射性配体结合分析实验，并 不是鉴定受体的唯一和最后的手段。由这种方法 所检测到的只是放射性配体的结合部位，还应进 一步确定结合部分与功能的相关性以及受体分子 的结构。确切地说，作为检定受体的指标，应包 括三个部分的研究结果，一是放射配基结合分析； 二是受体结合与功能相关，即某一特定类型的受 体与配体结合反应能观察到相应的效应，例如腺 苷酸环化酶活性的激动或抑制，磷酰肌醇代谢的 消长，以及阴离子或阳离子通道的开放与关闭等 等；三是受体结构的确定，即它的氨基酸组成和 顺序及三维结构等。
激动剂和拮抗剂又分为两型。
I型激动剂：与内源性配体结合于受体的同 一部份，产生与内源性配体同样的信号类 型，其作用强度相当于或大于内源性配体。
II型激动剂：与内源性配体结合于受体的不 同部份，它本身不产生信号或当与内源性 配体同时结合于受体时对其信号有加强作 用，这类激动剂也称别构调节剂。
H C*
三点接触
ห้องสมุดไป่ตู้
OH H CH3 HO
C* C N+ - H
H HH HO
D-肾上腺素
C* H
二点接触
L-肾上腺素分子上带正电荷的原子，以离子 键的方式与受体结合部位中的阴离子部分 相结合；其羟基的氢与受体结合部位中可 以提供电子对的部分以氢键相结合，而苯 环则以范德华力与受体结合，即肾上腺素 分子中的H原子以及不对称C原子（C*）所 结合的三个基团的空间排列，恰恰能与受 体中的三个点相契合，故可以相互作用， 产生生物学效应。D-肾上腺素只有两点与 受体契合，因而难以与受体结合产生肾上 腺素的生物学效应。
（6）直接参与免疫功能的受体：包括T和B 淋巴细胞上的抗原受体、免疫球蛋白受体、 补体受体等。
（7）药物受体：在药物受体的内源性配体 没有找到之间，这类受体以药物分类，如 苯环利定受体。而吗啡受体，在找到它的 内源性配体阿片样肽后，则称为阿片肽类 受体。
（8）毒素受体。
（9）病原体受体。
第一节 受体概念及基本特性
概念:受体是细胞膜上或细胞内能识别生物活 性分子（药物、毒素、神经递质、激素、抗 原和细胞粘附分子等）并与之相结合的生物 大分子。
它们能将生物活性分子产生的信息传递 到效应器，从而引起相应的生物效应。这些 生物大分子多数是蛋白质，个别的是糖脂。
受体的功能：
（1）具有识别和结合的功能：即受体对其相应的配体 应有一特异的识别和结合过程。
I型拮抗剂：与激动剂结合于受体的同一部 份，但减弱或阻断内源性配体产生的信号。
II型拮抗剂：与内源性配体结合于受体的不 同部份，本身不产生信号或当内源性配体 同时结合于受体时减弱或阻断其产生的信 号，也称别构负调节剂。
受体的性质：
（1）饱和性：也称有限结合力。
受体是细胞的组分之一，不同受体，甚至 同一受体在不同组织细胞中的数量有很大 差异，可从数百（例如每个甲状腺滤泡上 的促甲状腺激素受体约为500个结合部份） 到数十万（每个肝细胞上的胰岛素受体约25 万个结合部位）。
专一性除了指受体对配体的选择性以外，还表现 为受体与配体结合的立体专一性，著名的肾上腺 素与其受体的三点结合理论，形象地表现出受体 对配体的立体结构选择性（如下图）。
H H CH3 HO
C* C N + H+ OH H H HO
H H CH3 HO
C* C N+ - H OH H H HO
L-肾上腺素