הקבלה
הקולטן הוא חלבון שנמצא או ברמה של קרום הפלזמה (קולטן הממברנה) או ברמת הציטוזול של התא, ולכן בתוך התא עצמו (קולטן טרנסממברני). רוב הקולטנים ממוקמים בקרום האחרים הם קולטנים תאיים; דוגמה בסיסית לקולטן תוך תאי היא של הורמונים סטרואידים.
על הקולטן מוטלת המשימה לזהות חומר אקסוגני (תרופה) או אנדוגני ולגרום, לאחר ההכרה, לתגובה ביולוגית בתוך התא. קולטנים אלה כבר נמצאים באופן טבעי בתאי האורגניזם שלנו ומהווים יעד לחומרים אנדוגניים רבים., כגון גורמי גדילה, נוירוטרנסמיטורים, הורמונים וחומרים אחרים ממוצא אנדוגני. תרופות רבות מפותחות לאינטראקציה על קולטנים אלה, ונותנות תגובה ביולוגית. אם במקרה תגובה ביולוגית זו היא חריגה (פתולוגיה) השימוש בתרופה הופך כמעט הכרחי, כי זה מגביל את האינטראקציה בין הקולטן לחומר האנדוגני שגורם למחלה.
הקולטן אינו אנזים ולא תעלת יונים, אך זהו חלבון המסוגל לווסת את פעילות תעלת היונים (פותח או סוגר את המעבר לחומרים מסוימים) או פעילות האנזים.. כדי לווסת את הפעילות של תעלת היונים או של אנזים ממברנה מסוים, יש למצוא בהכרח את הקולטן בקרבתו של האחרון.
יש לזכור כי הקולטן אינו בעל פעילות אנזימטית אך יכול לשנות את הפעילות האנזימטית או את הפעילות של תעלות יונים סמוכות. כל תא מחזיק במרכבו הגנטי את המידע הדרוש לסינתז קולטני קרום מסוימים. אז אפשר להגיד את זה הקולטן נקבע גנטית.
יתר על כן, הקולטן הוא:
- מתאים להדבקה עם AGONIST. הוא מזהה אתר ספציפי על הקולטן. האגוניסט נקשר לקולטן וגורם לשינוי קולטן.שינוי זה יכול להפעיל אנזימים או לפתוח תעלות יונים סמוכות. הקשר RECEPTOR + AGONIST הפיך, לכן אנו מדברים על חוליה חלשה מאוד. אם הקשר בין הקולטן לאגוניסט היה חזק, לקולטן תהיה גירוי מתמשך עד חוסר פעולה (הרגישות).
ניתן לסווג את האגוניסטים ל:
סה"כ או מלא: מכיוון שהאגוניסט מייצר שינוי של הקולטן המסוגל לגרום לתא לייצר תגובה כוללת;
חלקי: מכיוון שהאגוניסט מייצר שינוי של הקולטן שאינו מסוגל לגרום לתא לייצר תגובה כוללת לאינטראקציה עם האגוניסט. התוצאה תהיה תגובה פרמקולוגית חלקית. - מתאים להדבקה עם ANTAGONIST. הוא דומה לאגוניסט ותמיד מסוגל לזהות אתר מסוים בקולטן, אולם האנטגוניסט אינו יכול לשנות את צורת הקולטן.
על ידי אי שינוי ההתאמה של הקולטן לא תהיה פעילות אנזימטית ופתיחת תעלות היונים, כתוצאה מכך לא תהיה תגובה סלולרית. יתר על כן, התא אינו מגיב לחומר הנקשר בדרך כלל לרצפטור מכיוון שאתר הקישור תפוס על ידי האנטגוניסט. הקשר RECEPTOR + ANTAGONIST הוא הפיך, אך גם בלתי הפיך. סוג הקישור בין הקולטן לאנטגוניסט קובע את משך ההפעלה של הקולטן. אם הכריכה בלתי הפיכה, פעילות הקולטן תיבלם לאורך זמן, להיפך אם הקישור הפיך. יתר על כן, האנטגוניסט הנקשר לקולטן אינו גורם לתגובה ומונע מהאגוניסט להתחבר לקולטן. [ הליגנד הוא ה"אגוניסט ".
- הקולטן מסוגל לקיים אינטראקציה הן עם האגוניסט והן עם האנטגוניסט על פי כללי האינטראקציה בין האנזים-מצע (סטריאו-ספציפיות, רוויה וכו ');
- הקולטן יכול להניח שלוש קונפורמציות. במנוחה (הקולטן מסוגל להכיל הן את האגוניסט והן את האנטגוניסט), מופעל ולבסוף נטול רגישות.
כפי שצוין לעיל, הקשרים הנוצרים הם בדרך כלל קשרים חלשים (קשרים הפיכים), שהם קשרים יוניים, כוחות ואן דר וואלס וגשרים מימן. אם, לעומת זאת, נוצרים קשרים חזקים מאוד (קשרים בלתי הפיכים), הם קשרים קוולנטיים. באופן כללי, כדי שכל הקשרים האלה יהיו יעילים, הם חייבים להימשך זמן מסוים. אם הקולטן והאגוניסט יישארו מחוברים לזמן קצר, קיים סיכון שהקולטן לא יוכל להשתנות, כך שלא יהיה לו זמן להעביר אות בתוך התא. אם משך האינטראקציה ארוך מדי , במקום זאת, קיים סיכון להאריך את התגובה הביולוגית, ולגרום גם לרגישות של הקולטן. התגובה הביולוגית נקבעת על ידי:
- קשרים כימיים (כוחות ואן דר ואלס, קשרים יוניים, גשרי מימן);
- משך האינטראקציה (מספיק בכדי לתת את השינוי, הפעלת האנזים או תעלת היונים, ובכך לייצר תגובה ביולוגית);
- מספר גבוה מספיק של כימיקלים כימיים;
- משלים (בין קולטן - אגוניסט - אנטגוניסט). ליגנד והקולטן חייבים להיות משלימים כדי להבטיח תגובה ביולוגית. המבנה הכימי של האגוניסט חייב להיות כזה להתיישב ולהתאים את עצמו למבנה הקולטן כך שכל חלק במולקולת האגוניסט יהיה במגע הדוק עם חלבון הקולטן.
1 + 2 + 3 + 4 = תשובה ביולוגית
[במקרה הראשון אין תגובה ביולוגית והקשר אינו מתמשך. אינטראקציה לא יעילה].
[רק הדוגמה השנייה. C "היא תגובה ביולוגית והקישור מתמשך].
מאמרים נוספים בנושא "קולטנים, ביולוגיה של קולטן"
- מעכבי מערכות הובלה וערוצי יונים
- תרופה - קולטן - קבוע קשר ודיסוציאציה
