Language
Country/Area
No result found
Удивительные структурные открытия: как трехмерная структура аденозинового рецептора β2 влияет на наше здоровье?
β2-адренергический рецептор (ADRB2) — это трансмембранный β-адренергический рецептор, который связывается с эпинефрином (также известным как адреналин). Этот рецептор стимулирует аденилатцилазу через тримерный белок Gs, тем самым увеличивая выработку цАМФ, что в конечном итоге вызывает ряд физиологических реакций, таких как расслабление гладких мышц и расширение бронхов. В 2012 году Роберт Дж. Лефковиц и Брайан Копика были удостоены Нобелевской премии по химии за работу над β2-адренорецептором, которая раскрыла важные внутренние механизмы работы рецепторов, сопряженных с G-белком.
Структура β2-адренорецептора сложна и изменчива, что делает его ключевым для здоровья человека.
Генеральные и структурные характеристики
Ген, кодирующий β2-адренергический рецептор у людей, — это ADRB2, который не имеет интронов. Его различные полиморфные формы и точечные мутации могут быть связаны с ночной астмой, ожирением и диабетом 2 типа.
Трехмерная структура β2-адренергического рецептора была определена с помощью подхода слияния белков для увеличения гидрофильной площади поверхности белка, тем самым способствуя образованию кристаллов. В 2011 году была раскрыта кристаллическая структура комплекса β2-адренергический рецептор-Gs-белок. Эти исследования выявили основные конформационные изменения в рецепторе, включая перемещение на 14 Å наружу внутриклеточного конца трансмембранного сегмента 6 и сдвиг на 2,5 Å Трансмембранный сегмент 1.5 значительно расширен.
Механизм работы
β2-аденергические рецепторы напрямую связаны с кальциевыми каналами L-типа CaV1.2. Комплекс рецептор-канал связан с белком Gs, что дополнительно активирует аденилат ацилазу для генерации цАМФ и запуска протеинкиназы А, что в свою очередь приводит к гладкому мышечная релаксация, которая является основной причиной сосудорасширяющего эффекта бета2-стимуляции.
Состав этого сигнального комплекса обеспечивает быструю и специфическую внутриклеточную передачу сигналов и необходим для поддержания здоровья.
Влияние на здоровье
Мышечная и костная система
Активация β2-адренорецепторов приводит к пролиферации и синтезу скелетных мышц, поэтому агонисты длительного действия, такие как кленбутерол, широко используются спортсменами. Такое использование обычно считается запрещенным веществом и контролируется Всемирным антидопинговым агентством.
Использование этих агонистов у животных, используемых для производства продуктов питания, также имеет потенциал в сельском хозяйстве, хотя во многих странах оно запрещено.
Кровеносная система
В сердце стимуляция бета2-аденозиновых рецепторов способствует увеличению сердечного выброса и частоты сердечных сокращений. Хотя этот эффект слабее, чем у бета-1-аденозинового рецептора, его функция все равно важна для поддержания здоровья сердца. Кроме того, он расширяет мелкие артерии в печеночной артерии и скелетных мышцах, помогая улучшить кровоток.
Эффекты для глаз
В здоровом глазу стимуляция бета-2 приводит к увеличению продукции водянистой влаги и повышению внутриглазного давления, что требует осторожности у пациентов с глаукомой.
Пищеварительная система
Этот рецептор также участвует в гликогенолизе и глюконеогенезе в печени, влияя на процесс пищеварения и секрецию инсулина и глюкагона. Заключение
β2-адренорецепторы играют множество ролей в здоровье и болезнях человека. Разнообразие их структур и сложность их операций дают ученым новое вдохновение для исследований. Однако полностью ли мы понимаем, какое глубокое влияние оказывают эти рецепторы на различные системы организма?
