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Recettori di superficie


Sono glicoproteine di membrana progettate in modo da riconoscere ed interagire con molecole segnale circolanti nel mezzo extracellulare. Queste molecole comprendono ormoni peptidici, fattori di crescita e neurotrasmettitori che vengono rilasciati da un gruppo di cellule e legati dai recettori di un altro gruppo di cellule.
Il legame da parte del recettore innesca una serie di complesse risposte interne nella cellula che riceve il segnale, elencate di seguito:
• incremento o diminuzione delle attività cellulari di trasporto, secrezione e metabolismo ossidativo
• inizio della divisione cellulare o movimento cellulare

I recettori di superficie sono stati tutti identificati come glicoproteine che attraversano completamente la membrana e che posseggono regioni che si estendono da entrambi i lati della membrana plasmatica. Le regioni che sporgono verso l'esterno della membrana contengono il sito in grado di interagire e di legarsi con l'ormone o con il neurotrasmettitore che agisce come segnale extracellulare. In seguito all'interazione, il recettore va incontro ad una transizione conformazionale che determina l'attivazione di un dominio catalitico, situato nella regione della proteina rivolta verso il citoplasma, che catalizza o inizia una reazione che rappresenta il primo passo di una serie di reazioni che portano alla risposta cellulare. 

I diversi tipi di cellule contengono combinazioni differenti recettori, ciò permette alle cellule di reagire individualmente soltanto ad alcune delle molecole presenti nel vasto repertorio di ormoni e neurotrasmettitori che circolano nel sangue e nei liquidi extracellulari. Il repertorio di recettori di superficie espresso in ciascun tipo di cellula non è comunque statico, ma è soggetto a modificazioni durante lo sviluppo delle cellule. 
L'ormone peptidico, il fattore di crescita o il neurotrasmettitore, agendo come segnali extracellulari, non hanno bisogno di entrare nella cellula per indurre una risposta, è sufficiente il legame al recettore situato sulla superficie della cellula. In secondo luogo, se il ligando viene iniettato direttamente nel citoplasma della cellula non si ha alcuna risposta. In terzo luogo, il recettore rimane in posizione nella membrana plasmatica durante l'induzione della risposta, non occorre che venga internalizzato dalla cellula insieme al ligando. Il ligando non ha altra funzione che quella di interagire con il recettore situato alla superficie della cellula. Il legame ad un recettore di molecole non correlate può spesso indurre una completa risposta cellulare in assenza dell'ormone o del fattore di crescita normalmente legato. Benché le cellule possano avere svariati tipi di recettori, stimolati da una varietà di molecole segnale, i meccanismi di risposta interna seguono un numero relativamente piccolo di percorsi, che mostrano diverse caratteristiche in comune. Una di queste è rappresentata dal meccanismo principale di produzione e controllo delle risposte cellulari che si verifica mediante l'attivazione di proteine chinasi, enzimi che aggiungono gruppi fosforici derivati dall'ATP a proteine bersaglio specifiche, che possono essere così attivate od inibite. 
Tra le proteine bersaglio possiamo citare: 
1. enzimi responsabili di passaggi critici del metabolismo cellulare
2. proteine trasportatrici (esempio canali ionici)
3. proteine ribosomiali
4. proteine responsabili della regolazione dell'attività dei geni
5. recettori stessi
Più frequentemente, le proteine chinasi sono enzimi indipendenti che partecipano ai passaggi terminali di una sequenza di reazioni avviata dal recettore e in questo caso possono essere associati a membrane o sospesi in soluzione nel citoplasma o nel nucleo. In tutte le modalità di risposta, i gruppi fosforici trasferiti ad opera delle proteine chinasi possono venire rimossi mediante l'attività di un gruppo molto eterogeneo di enzimi denominati proteine fosfatasi. Quando i meccanismi recettore-risposta si innescano, i recettori e le molecole segnale legate vengono rimosse per endocitosi sulla superficie cellulare. Sia il recettore che le molecole segnale possono essere degradate nei lisosomi e il recettore può anche essere separato dalle molecole segnale e riciclato sulla superficie cellulare per essere riutilizzato.
Le proteine di membrana sono suddivise in:
1. proteine trasportatrici
• trasporto attivo
• trasporto passivo
2. proteine canale
• regolati da voltaggio
• regolati da ligandi
• regolati meccanicamente
3. recettori
• canali ionici regolati da trasmettitori
• accoppiati alle proteine G
• con attività enzimatica (intracellulari)

Tratto da FARMACOTOSSICOLOGIA E GALENICA FARMACEUTICA di Maristella Maltinti
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PAROLE CHIAVE:

glicoproteine di membrana
recettori di superficie
fattori di crescita
neurotrasmettitori
proteine di membrana
ormoni peptidici
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proteine bersaglio