Language
Country/Area
No result found
Những khám phá đáng kinh ngạc về cấu trúc: Cấu trúc ba chiều của thụ thể adenosine β2 ảnh hưởng đến sức khỏe của chúng ta như thế nào?
Thụ thể adrenergic β2 (ADRB2) là thụ thể β-adrenergic xuyên màng liên kết với epinephrine (còn gọi là adrenaline). Thụ thể này kích thích adenylate acylase thông qua protein Gs ba phân tử, do đó làm tăng sản xuất cAMP, cuối cùng kích hoạt một loạt các phản ứng sinh lý, chẳng hạn như giãn cơ trơn và giãn phế quản. Năm 2012, Robert J. Lefkowitz và Brian Kopyka đã được trao giải Nobel Hóa học cho công trình nghiên cứu về thụ thể β2-adrenergic, khám phá ra cơ chế hoạt động quan trọng bên trong của các thụ thể liên kết với protein G.
Cấu trúc của thụ thể β2-adrenergic phức tạp và thay đổi, khiến nó đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người.
Đặc điểm cấu trúc và gen
Gen mã hóa thụ thể β2-adrenergic ở người là ADRB2, không có intron. Các dạng đa hình và đột biến điểm khác nhau của nó có thể liên quan đến bệnh hen suyễn về đêm, béo phì và tiểu đường loại 2.
Cấu trúc ba chiều của thụ thể β2-adrenergic đã được xác định bằng cách sử dụng phương pháp protein hợp nhất để tăng diện tích bề mặt ưa nước của protein, do đó tạo điều kiện cho sự hình thành tinh thể. Năm 2011, cấu trúc tinh thể của phức hợp protein thụ thể β2-adrenergic-Gs đã được tiết lộ. Các nghiên cứu này đã tiết lộ những thay đổi lớn về cấu hình trong thụ thể, bao gồm sự dịch chuyển ra ngoài 14 Å của đầu nội bào của đoạn xuyên màng 6 và sự dịch chuyển 2,5 Å của đoạn xuyên màng 1.5 mở rộng đáng kể.
Cơ chế hoạt động
Các thụ thể adenergic β2 có liên quan trực tiếp với các kênh canxi loại L CaV1.2. Phức hợp kênh thụ thể được ghép nối với protein Gs, kích hoạt thêm adenylate acylase để tạo ra cAMP và bắt đầu protein kinase A, điều này dẫn đến sự trơn tru thư giãn cơ, đây là lý do chính gây ra tác dụng giãn mạch của kích thích beta2.
Thành phần của phức hợp tín hiệu này đảm bảo tín hiệu nội bào nhanh chóng và cụ thể, đồng thời rất cần thiết cho việc duy trì sức khỏe.
Ảnh hưởng đến sức khỏe
Hệ thống cơ và xương
Sự kích hoạt thụ thể β2-adrenergic dẫn đến sự tăng sinh và tổng hợp cơ xương, đó là lý do tại sao các chất chủ vận tác dụng kéo dài như clenbuterol được các vận động viên sử dụng rộng rãi. Những cách sử dụng này thường được coi là chất bị cấm và được Cơ quan Chống Doping Thế giới giám sát.
Việc sử dụng các chất chủ vận này ở động vật sản xuất thực phẩm cũng cho thấy tiềm năng trong nông nghiệp, mặc dù nó bị cấm ở nhiều quốc gia.
Hệ tuần hoàn
Ở tim, kích thích thụ thể beta2 adenosine giúp tăng lưu lượng tim và nhịp tim. Mặc dù tác dụng này yếu hơn tác dụng của thụ thể beta-1 adenosine nhưng chức năng của nó vẫn quan trọng trong việc duy trì sức khỏe tim mạch. Ngoài ra, nó còn làm giãn các động mạch nhỏ trong động mạch gan và cơ xương, giúp cải thiện lưu lượng máu.
Hiệu ứng mắt
Ở mắt bình thường, kích thích beta 2 dẫn đến tăng sản xuất dịch thủy dịch và tăng áp lực nội nhãn, cần thận trọng ở bệnh nhân bị bệnh tăng nhãn áp.
Hệ tiêu hóa
Các thụ thể này cũng tham gia vào quá trình phân giải glycogen và tân tạo glucose ở gan, ảnh hưởng đến quá trình tiêu hóa và tiết insulin và glucagon.
Phần kết luậnCác thụ thể β2-adrenergic đóng nhiều vai trò trong sức khỏe và bệnh tật của con người. Sự đa dạng về cấu trúc và sự phức tạp trong hoạt động của chúng mang đến cho các nhà khoa học nguồn cảm hứng mới để nghiên cứu. Tuy nhiên, chúng ta có hiểu đầy đủ về tác động sâu sắc của các thụ thể này lên các hệ thống khác nhau trong cơ thể không?
