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Receptores
En biología el término receptores designa a las proteínas que permiten la interacción
de determinadas sustancias con los mecanismos del metabolismo celular. Los
receptores son proteínas oglicoproteínas presentes en la membrana plasmática, en las
membranas de los orgánulos, en el citosol celular o en el núcleo celular, a las que se
unen específicamente otras sustancias químicas llamadas moléculas señalizadoras,
como las hormonas y los neurotransmisores.
Receptores transmembrana
Los receptores transmembrana son proteínas que se extienden por todo el espesor de
la membrana plasmática de la célula, proteínas transmembranales, con un extremo del
receptor fuera de la célula (dominio extracelular) y otro extremo del receptor dentro
(dominio intracelular). Cuando el dominio extracelular reconoce a una hormona, la
totalidad del receptor sufre un cambio en su conformación estructural que afecta al
dominio intracelular, confiriéndole una nueva acción. En este caso, la hormona (u otro
ligando) no atraviesa la membrana plasmática para penetrar en la célula. Aunque un
receptor sencillo puede transducir alguna señal tras la unión del ligando, lo más
frecuente es que la unión del ligando provoque la asociación de varias moléculas
receptoras.
Receptores de membrana presentes en las células fagocíticas:
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Receptor de manosa. Este receptor tiene afinidad por los componentes de
manosa presentes en las glucoproteínas y glucolípidos de las paredes
celulares bacterianas.
Scavenger. Estos receptores se unen directamente a microorganismos y a
moleculas de LDL modificadas.
CD14. Es un ligando con preferencia específica al lipopolisacárido presente en
ciertas bacterias y está asociado a un receptor tipo Toll.
Transmembrana de 7 helices alfa. Es un receptor recientemente descubierto,
cuya
función
está
asociada
a
señales
de
quimioquinas
y
ciertos péptidos microbianos.
Receptores para los fragmentos Fc de
los anticuerpos opsonizantes IgG2 e IgG3.
Receptores bacterianos
Los receptores bacterianos se pueden dividir en 3 grupos dependiendo de su
función:
1) Detectar los nutrientes en su entorno,
2) Detectar el número de bacterias de su misma especie
3) Detectar el número de bacterias de otras especies en este mismo entorno.
Con estos receptores o sensores básicos, las bacterias, han sobrevivido millones de
años, adaptándose, comunicándose y evolucionando.
Las bacterias tienen sistemas para comunicarse con el exterior: proteínas sensoras
que actúan como receptores de determinadas moléculas o señales ambientales y que
son capaces a su vez de activar a otras proteínas reguladoras que controlan la
expresión de los genes. Las bacterias patógenas emplean por tanto moléculas
sensoras para detectar cambios en su entorno y adaptarse mejor al nicho ecológico
que ocupan. Responden así ante la presencia de determinada sustancias y controlan
aspectos esenciales como su virulencia, motilidad, división celular, metabolismo,
producción
de
antibióticos
o
biofilms,
etc.
Cada vez hay más evidencias de que algunos patógenos bacterianos,
como Salmonella y Escherichia coli, poseen receptores adrenérgicos capaces de
detectar la presencia de adrenalina del huésped y modular su virulencia. Algunas
proteínas sensoras bacterianas se modifican (se autofosforilan) al unirse a la
adrenalina y actúan como receptores de esta hormona del huésped. En algunos
casos, la respuesta a la adrenalina puede conferir alguna ventaja a la bacteria. Los
receptores adrenérgicos bacterianos permiten a las bacterias sentir algunas hormonas
del huésped y adaptarse al mismo: es un sistema de comunicación bacteria-huésped.
Nuestras hormonas actúan como mensajes y señales que controlan el funcionamiento
de nuestro organismo. Las bacterias son capaces de interceptar estos mensajes o
sistemas de comunicación que ocurren dentro del huésped. Este espionaje
microbiano, mediado por receptores que tiene la bacteria en su superficie y que
sienten la presencia de estas hormonas, le puede permitir a la bacteria adaptase mejor
al huésped en su propio beneficio.
¿Cómo haríamos para detectar un receptor en una célula y como descubrir el
ligando o receptor en la bacteria?
Observemos un receptor de la familia de los receptores acoplados a proteínas G
Estructura de un receptor de la familia de los receptores acoplados a proteínas
G o de los siete dominios transmembranales. En la parte superior (A) se ilustra
una representación de estos receptores, en plano, sañalando su topología. En la
parte inferior (B), se ilustra una representación del receptor en tres dimensiones,
visto desde la cara extracelular y señalando la zona de interacción con la
hormona.
Representación de la modulación de la actividad de la adenil ciclasa por
hormonas (H) que interactúan con receptores de siete dominios
transmembranales. Los receptores que activan a la adenil ciclasa lo hacen a
través de Gs y los que la inhiben a través de Gi. Nótese que las proteínas G
están formadas por tres componentes o subunidades. (ATP=adenosina
trifosfato.)
Resumiendo el proceso: el agonista hace que el receptor se active; éste, una vez
activado, hace que la proteína G también se active, y son precisamente estas
proteínas las que, en última instancia, regulan la actividad de la adenilil ciclasa,
estimulándola o inhibiéndola, según se trate de Gs o de Gi, respectivamente.
Ahora diseña una experiencia para detectar ligandos en
bacterias