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細胞表面受體

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一種G蛋白偶聯受體的結構示意圖，圖中用彩色標出的是其七次穿膜的結構

細胞表面受體（cell surface receptor），是一類位於細胞表面（英语：cell surface）的受體。細胞表面受體可以接收來自細胞外的信號，即與可以配對的配體結合，引發細胞內部的反應，最後產生特定的效應。這個效應可能僅在短時間內持續，比如細胞代謝或運動上的改變。也可能是長時間持續的，比如說使特定基因的表達上調[1][2]。總的來說，已發現的較經典細胞表面受體包括：G蛋白偶聯受體（G protein-coupled receptor）、受體酪氨酸激酶（Receptor tyrosine kinases）、鳥苷酸環化酶偶聯受體（Guanylate cyclase-coupled receptor）、離子通道（ion channel），以及黏附受體（adhesion receptor），其中以G蛋白偶連受體的數量最多[1][3]。

結構與機制

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主条目：受体 (生物化学)

許多膜受體是跨膜蛋白。它們種類繁多，包括糖蛋白和脂蛋白。 [4] 已知受體有數百種，還有更多受體尚待研究。 [5][6] 跨膜受體通常根據其三級（三維）結構進行分類。如果三維結構未知，則可依據膜拓樸結構進行分類。最簡單的受體，多肽鏈穿過脂质双分子层一次，而其他受體，例如G蛋白偶聯受體，則穿過多達七次。每個細胞膜可以有幾種膜受體，其表面分佈各不相同。單一受體也可能在不同的膜位置分佈不同，這取決於膜的類型和細胞功能。受體通常聚集在膜表面，而不是均勻分佈。[7][8]

機制

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目前已提出兩種模型來解釋跨膜受體的作用機制。

  • 二聚化：二聚化模型表明，在與配體結合之前，受體以單體形式存在。當激動劑結合時，單體結合形成活性二聚體。
  • 旋轉：配體與受體胞外部分結合後，會誘導受體部分跨膜螺旋旋轉（構象變化）。旋轉會改變受體暴露在胞膜內側的部分，從而改變受體與細胞內其他蛋白質的相互作用方式。[9]

參見

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參考

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  1. ^ 1.0 1.1 Harvey Lodish; et al. Chapter 15. Molecular Cell Biology (7th edition). Macmillan Higher Education. 2013: 674–683. ISBN 978-1-4641-0981-2. 
  2. ^ Functions of Cell Surface Receptors. The Cell: A Molecular Approach 2nd. NCBI. 2000 [2018-05-20]. （原始内容存档于2021-04-21）. 
  3. ^ David L. Nelson; Michael M. Cox; et al. Lehninger Priciples of Biochemistry 6th. New York: W. H. Freeman and Company. 2013: 436-484. ISBN 978-1-4292-3414-6. 
  4. ^ Cuatrecasas P. Membrane Receptors. Annual Review of Biochemistry. 1974, 43: 169–214. PMID 4368906. S2CID 44727052. doi:10.1146/annurev.bi.43.070174.001125. 
  5. ^ Dautzenberg FM, Hauger RL. The CRF peptide family and their receptors: yet more partners discovered. Trends Pharmacol. Sci. February 2002, 23 (2): 71–7. PMID 11830263. doi:10.1016/S0165-6147(02)01946-6. 
  6. ^ Rivière S, Challet L, Fluegge D, Spehr M, Rodriguez I. Formyl peptide receptor-like proteins are a novel family of vomeronasal chemosensors. Nature. May 2009, 459 (7246): 574–7. Bibcode:2009Natur.459..574R. PMID 19387439. doi:10.1038/nature08029. 
  7. ^ Rothberg K.G.; Ying Y.S.; Kamen B.A.; Anderson R.G. Cholesterol controls the clustering of the glycophospholipid-anchored membrane receptor for 5-methyltetrahydrofolate. The Journal of Cell Biology. 1990, 111 (6): 2931–2938. PMC 2116385 可免费查阅. PMID 2148564. doi:10.1083/jcb.111.6.2931. 
  8. ^ Jacobson C.; Côté P.D.; Rossi S.G.; Rotundo R.L.; Carbonetto S. The Dystroglycan Complex Is Necessary for Stabilization of Acetylcholine Receptor Clusters at Neuromuscular Junctions and Formation of the Synaptic Basement Membrane. The Journal of Cell Biology. 2001, 152 (3): 435–450. PMC 2195998 可免费查阅. PMID 11157973. doi:10.1083/jcb.152.3.435. 
  9. ^ Maruyama, Ichiro N. Activation of transmembrane cell-surface receptors via a common mechanism? The "rotation model". BioEssays. 2015-09-01, 37 (9): 959–967. ISSN 1521-1878. PMC 5054922 可免费查阅. PMID 26241732. doi:10.1002/bies.201500041. 
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