Señalización de la superficie celular

Las hormonas, o cualquier molécula que se une a un receptor, conocido como ligando, que son insolubles en lípidos (solubles en agua) no son capaces de difundirse a través de la membrana celular. Con el fin de poder afectar a una célula sin entrar en ella, estas hormonas se unen a los receptores en la membrana celular. Cuando un primer mensajero, una hormona, se une a un receptor, se desencadena una cascada de señales que provoca la activación de los segundos mensajeros, las proteínas del interior de la célula, dando lugar a efectos posteriores.

Variedad de las familias receptoras

Los receptores de membrana celular tienen tres porciones: un dominio de unión al ligando externo, un dominio transmembrana y un dominio interno. Hay tres categorías de receptores de membrana celular basados en la consistencia de la estructura y función de estos dominios dentro de cada categoría.

Una categoría es la de los canales iónicos activados por ligandos que, cuando se unen a un ligando, sufren un cambio conformacional, permitiendo el paso de iones a través de un canal formado por la porción transmembrana del receptor.

Una segunda categoría son los receptores acoplados a las proteínas G que tienen una estructura distinta con siete dominios transmembrana. La unión del dominio externo a un ligando hace que la subunidad alfa, una de las tres subunidades unidas a la parte interna del receptor, se disocie del receptor y cree una respuesta celular.

La tercera categoría de receptores, los receptores ligados a enzimas, también llamados receptores catalíticos, tienen un dominio intracelular que puede estar asociado a una enzima o puede ser una enzima en sí misma. Cuando un ligando se une a la región extracelular, la enzima intracelular se activa, activando otras proteínas dentro de la célula.

Cuando los receptores dejan de funcionar bien

Los receptores de la membrana celular son fundamentales para el funcionamiento de la célula. Por lo tanto, no es sorprendente que se haya demostrado que muchas enfermedades son el resultado directo del mal funcionamiento de los receptores de la membrana celular. Por ejemplo, el cólera se desarrolla cuando se desactiva un receptor acoplado a proteínas G en las células que recubren el intestino delgado.

La transducción de señales

El proceso de conversión de un estímulo extracelular a una respuesta intracelular se conoce como transducción de señales. Este es un proceso de varios pasos que implica una unión de ligando a un receptor que resulta en varias interacciones moleculares dentro de la célula. Estas interacciones pueden complicarse porque cada paso depende de otras múltiples reacciones. Esta es una forma de verificación para asegurarse de que se producen las actividades celulares adecuadas. Esto, a menudo, también amplifica la respuesta.