Recettore (biochimica): differenze tra le versioni

[[File:Recettoredimembrana.gif|upright=1.8|thumb|Schema di un [[recettore di membrana]]: il [[Ligando (biochimica)|ligando]] (verde) lega il recettore (arancione), determinandone una modifica conformazionale che attiva dei [[Trasduzione del segnale|sistemi di trasduzione intracellulari (rosso) del segnale]] (rosso)]]

In [[biochimica]], per '''recettore''' s'intende una [[Proteine|proteina]] cellulare in grado di riconoscere un [[agonista]] (endogeno o esogeno), instaurare con esso un legame altamente specifico e dare inizio alla catena di eventi biochimici che determinano poi uno o più effetti biologici.<ref>{{Cita web|url=https://www.dmsi.unich.it/sites/st08/files/farmacodinamica.pdf|titolo=FARMACODINAMICA - “Studio degli effetti biochimici e fisiologici dei farmaci e

dei loro meccanismi d’azione.”}}</ref>.

* in [[biologia]] e [[medicina]], il termine "recettore" fa riferimento a qualsiasi struttura in grado di reagire a sollecitazioni specifiche, sviluppando una [[Reazione chimica|reazione]] caratteristica;

* in [[immunologia]], un recettore è una struttura di [[Membrana cellulare|membrana]] in grado di reagire con l'[[antigene]];

* in [[farmacodinamica]], il recettore è una [[macromolecola]] coinvolta nella trasmissione chimica dei segnali nella [[cellula]], o fra una cellula e l'altra, che si può trovare sulla superficie della membrana cellulare o all'interno del [[citoplasma]];

* in [[biologia molecolare]], si tratta di particolari siti recettivi della membrana cellulare o delle strutture subcellulari, in grado di reagire specificamente;

* in [[neurofisiologia]], il termine indica strutture nervose, morfologicamente ben definite e di varia complessità, capaci di ricevere gli stimoli provenienti dall'esterno o dall'interno dell'organismo, e di trasdurli in [[Impulso nervoso|impulsi nervosi]] da inviare ai [[Sistema nervoso umano#Anatomia|centri superiori]].

#*[[recettore ionotropico|recettori ionotropi]] o recettori-canale, tra cui:

#**[[Recettore nicotinico|recettore colinergico nicotinico]], che lega il [[neurotrasmettitore]] [[acetilcolina]]

#**[[recettore GABA|recettore del GABA]] di [[Recettore GABA A|tipo A]] e C

#**[[recettori della serotonina]] del tipo [[Recettore della serotonina#Classificazione|5-HT3HT₃]]

#**[[recettori accoppiati a proteine G]], tra cui:

#***[[recettore muscarinico|recettore colinergico muscarinico]], che lega il [[neurotrasmettitore]] [[acetilcolina]]

#***[[Recettore adrenergico|recettori adrenergici]], che lega le [[Catecolamina|catecolammine]] ([[adrenalina]] e [[noradrenalina]])

#***[[recettore GABA|recettore del GABA]] di [[Recettore GABA B|tipo B]]

#***[[EGFR|recettore dell'EGF]] ([[fattore di crescita epidermico]])

#***recettori per le [[Citochina|citochine]], definiti anche [[recettori accoppiati a chinasi]]:, sono recettori la cuidi struttura ed ile meccanismo d'azione è similesimili a quelloquelli dei recettori tirosin chinasici. Al contrario di questi, ima recettorila percui le citochine non hanno attività tirosin chinasica intrinseca, ma l'attività è mediata da una [[Chinasi|chinasi cellulare]].

#***recettori guanilil-ciclasi: sono recettori, ad attività guailato[[Guanilato ciclasi|guanilato-ciclasica]], poco rappresentati negli organismi superiori. Si possono ricordare:

#****[[recettore per la guanilina|recettore della guanilina]][[File:transmembrane receptor.svg|thumb|[[Recettore transmembrana]]: E = spazio extracellulare; I = spazio intracellulare; P = membrana plasmatica]]

#*[[Citosol|citosolici]], tra cui:

#*[[Nucleo cellulare|nucleari]], tra cui:

Un recettore è una proteina in grado di formare [[Complesso (chimica)|complessi]] molecolari reversibili con determinate sostanze, che prendono il nome di [[ligando|ligandi]], in siti specifici detti siti di legame. Nel caso di alcuni farmaci, tale legame può essere permanente. Il legame con il ligando determina un cambiamento conformazionale nella proteina, il quale innesca un segnale o una serie di segnali a cascata.<ref name=":2">{{Cita libro|nome=Dale|cognome=Purves|nome2=George J.|cognome2=Augustine|nome3=David|cognome3=Fitzpatrick|titolo=Receptor Types|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10989/|accesso=2024-05-16|data=2001|editore=Sinauer Associates|lingua=en}}</ref> L'interazione tra il recettore e il ligando è la chiave della maggior parte dei processi biologici (es. [[Regolazione allosterica|allosterismo]], [[Trasporto di membrana|trasporto]], [[trasduzione del segnale]], regolazione della [[Trascrizione (biologia)|trascrizione]] e della [[Sintesi proteica|traduzione]], ecc.).<ref name=":0" />

Nei [[Recettore ionotropico|recettori ionotropi]], lale funzionefunzioni di recettore e trasduttore del segnale ricadono sulla stessa proteina e i recettori enzimo-associati presentano siti di legame extracellulari. Nei [[Recettore intracellulare|recettori intracellulari]], invece, la proteina recettprerecettore è spesso legata a un complesso inibitore che può spostarsi all'interno della cellula.<ref name=":2" />

Il legame tra recettore e il legandoligando può essere un legame[[Legame covalente|covalente]], un legame[[Legame ionico|ionico]], un[[Legame legamea adidrogeno|a idrogeno]] o un[[Legame legamedi Van der Waals|di Van der Waals]],<ref>{{Cita web|url=https://www.dnbm.univr.it/documenti/OccorrenzaIns/matdid/matdid139382.pdf|titolo=INTERAZIONE FARMACO-RECETTORE}}</ref> e segue la [[Reazione chimica|reazione]]:

soggetta all'equilibrio di legame le cui [[Costante cinetica|costanti cinetiche]] di associazione (<math>K_a</math>) e di [[Dissociazione (chimica)|dissociazione]] (<math>K_d</math>) definiscono l'[[Affinità chimica|affinità]] trafra le due molecole. Nello specifico, <math>K_d</math>, chiamata anche concentrazione di semisaturazione del ligando libero, rappresenta la concentrazione di ligando a cui metà dei siti di legame risulta occupata,: più piccola è la <math>K_d</math>, maggiore èsarà la frazione di saturazione ad una stessa concentrazione di ligando.<ref name=":1">{{Cita web|url=https://elearning.uniroma1.it/pluginfile.php/151130/mod_folder/content/0/analisi%20quantitativa%20dellinterazione%20proteina-ligando%20dfp.pdf|titolo=Analisi quantitativa dell’interazione proteina-ligando}}</ref>

La frazione di proteina complessata, o frazione di saturazione (<math>\theta</math>), varia in base alla concentrazione di ligando, per effetto della [[Legge di azione di massa|legge dell’azione di massa]], seguendo una [[Iperbole (geometria)|curva iperbolica]]:<ref name=":1" />

[[File:Agonists_v2.png|miniatura|'''FrazioneGrafico della frazione di saturazione''':, che corrisponde alla relazione trafra la concentrazione del ligando e la concentrazione del complesso proteina/ligando, in base alla [[legge di azione di massa]]]]

È possibile ottenere un grafico lineare utilizzando l'[[analisi di Scatchard]], arrivandoottenendo ad ottenerecosì la seguente relazione:<ref name=":1" />

dove <math>B</math> è la concentrazione del complesso proteina/recettore, <math>F</math> è la quantità di ligando libero e <math>n</math> è il numero di siti di legame. DaIn cuiquesto modo, è possibile creare un grafico che mette in relazione il rapporto tra la quantità di ligando legato e ligando libero (<math>B \over F</math>) rispetto alla quantità di ligando legato (<math>B</math>). Il numero di [[Retta|rette]] presenti nel grafico dipenderà dal numero e dal tipo di siti di legame presenti sul recettore.

Essendo il sistema ligando-recettore un [[equilibrio dinamico]], le cui condizioni sono continuamente regolate dalle stesse interazioni ligando-recettoriali, la carenza, l'eccesso o la sovraesposizione del recettore al ligando possono perturbare la risposta ed il segnale generatogenerati dal recettore.<ref name=":0" />

La modulazione della trasduzione del segnale avviene a 4quattro distinti livelli di controllo:

*''[[Ricaptazione]]'' e ''feedback ([[retroazione)]]'': il ligando, una volta distaccatosi dal suo recettore, può essere ricaptato dalla cellula che lo ha rilasciato. La quantità di ligando ricaptato regola il rilascio successivo di ligando stesso: se la quantità ricaptata è insufficiente, verrà sintetizzato altro ligando, mentre se la quantità ricaptata è eccessiva, verrà diminuito il rilascio di ligando.

*''[[Fosforilazione]]'': questo segnale agisce a livello dell'interazione ligando-recettore. Le cellule, mediante processi di fosforilazione e defosforilazione recettoriale, sono in grado di modulare l'affinità del recettore per il ligando. Di solito, la fosforilazione del recettore induce una modificazione conformazionale nel recettore stesso, il quale perde affinità per il proprio ligando. L'interazione è più breve, più difficile o meno duratura, perciò la risposta generata è minore.

*''Desensitizzazione'', ''[[downregulation]] (sottoregolazione)'' e ''upregulation (sovraregolazione)''. La desensitizzazione è il passo che precede la downregulation. I recettori, ancora tutti presenti a livello della membrana, perdono la capacità di trasdurre il segnale. A questo fa seguito la sottoregolazione: i recettori vengono legati da proteine (come la [[clatrina]]) e inglobati in specifiche [[Vescicola (biologia)|vescicole]] all'interno della membrana. Tale processo viene definito ''[[internalizzazione]]'' e ha la funzione di diminuire il numero di recettori che possono legarsi al ligando, senza però distruggere il recettore stesso. Poi, all'occorrenza, senzai cherecettori cosìpotranno viessere siavelocemente esposti sulla membrana, evitando così il bisogno di sintetizzarne di nuovi, i recettori potranno essere velocemente esposti sulla membrana. All'opposto della downregulation, si definisce la ''upregulation'': in mancanza o in difetto di ligando, la cellula espone tutti i suoi recettori nel tentativo di captare tutto il ligando possibile.

*Ultimo livello di controllo è la ''modulazione di secondi messaggeri''. Ciò è, particolarmente importante nei [[Recettore metabotropico|recettori metabotropici]]. Variando l'attività di secondi messaggeri, è possibile regolare la risposta. L'[[adenilciclasi]] sintetizza [[Adenosina monofosfato ciclico|cAMP]], che è un secondo messaggero. L'attivazione di [[fosfodiesterasi]] porta alla degradazione del cAMP; diminuendoe, ildi cAMPriflesso, diminuisceriduce la possibilità di trasdurre il messaggio.

Molto spesso, il farmaco è analogo al substrato di un [[enzima]] e si comporta come competitore[[Antagonista (biochimica)|antagonista]], inibendo l'azione del substrato naturale in maniera irreversibile (l'[[aspirina]] sulla [[cicloossigenasi]]) o reversibile (es.: la [[neostigmina]] sull'[[acetilcolinesterasi]]).<ref name=":0" />

Le due concezioni, quindi, sono leggermente diverse:

*nel primo caso, il recettore sovente si trova inserito in una membrana cellulare, che sia quella [[membrana cellulare|plasmatica]], [[mitocondrio|mitocondriale]] o [[Membrana nucleare|nucleare]];

*nel secondo caso, può ''anche'' trattarsi di un [[enzima]] o di altre molecole solute (pensiamo, perad esempio, alle molecolequelle presenti nel [[sangue]]).

|Colinergico nicotinico||[[Acetilcolina]], [[Nicotinanicotina]]||[[Tubocurarina]], <math>\alpha</math>-bungarotossina

|[[Recettore adrenergico|<math>\beta</math>-adrenergico]]||[[Noradrenalina]]||[[Propranololo]]