Concetti Chiave
- I recettori ionotropici sono classificati in tre classi principali basate su profili strutturali e funzioni specifiche.
- La classe I include recettori per l'ACh, glicina, GABA e serotonina, caratterizzati da cinque subunità con quattro segmenti idrofobici.
- I recettori per il glutammato, appartenenti alla classe II, presentano una topologia transmembrana unica con un segmento M2 che forma un'ansa.
- La classe III comprende i recettori per l'ATP, formati da tre subunità con due segmenti α-elica e un dominio extracellulare per l'interazione con l'ATP.
- I recettori ionotropici condividono una struttura comune che implica l'inserimento delle subunità nella membrana plasmatica, ma variano nella loro architettura specifica.
Classificazione dei recettori ionotropici
Dopo il recettore dell’ACh, altri recettori ionotropici sono stati clonati. Sulla base dei profili strutturali questi recettori possono essere distinti in tre classi. La classe I include il recettore per l’ACh, i recettori anionici attivati dalla glicina e dall’acido γ-aminobutirrico (GABA), e i canali cationici attivati dalla 5 idrossitriptamina (serotonina, 5-HT). Tutti questi recettori sono formati da cinque subunità proteiche, ciascuno avente quattro segmenti fortemente idrofobici, e quindi probabilmente inseriti nella membrana plasmatica.
Caratteristiche del recettore per il glutammato
Il recettore ionotropico per il glutammato, appartenente alla classe II, differisce dai canali appartenenti alla classe I per la sua peculiare topologia transmembrana, pur avendo un profilo di idropaticità molto simile. Come per il recettore per l’ACh, ogni subunità che concorre alla formazione del canale è composta da quattro segmenti transmembrana (M1-M4). Recentemente si e’però osservato che il segmento M2 non attraversa la membrana nella sua interezza, ma riemerge subito dopo dallo stesso lato citoplasmatico a formare un’ansa. Questa topologia comporta che l’amino-terminale si trova sul versante extracellulare, mentre il carbossi-terminale si trova sul versante intracellulare. Per il legame del glutammato troviamo un esteso dominio extracellulare formato dall’ansa tra M3-M4 (dominio S2) e dal dominio amino terminale (dominio S1).
Struttura dei recettori per l'ATP
Abbiamo infine la classe III, a cui appartengono i recettori per l’ATP. Questi recettori sono costituiti da tre subunità, ciascuna con una topologia transmembrana formata da due segmenti α-elica (come indicato dal profilo idropatico che mostra solo due segmenti altamente idrofobici), e con amino e carbossi terminali intracellulari. Molto conservato è un segmento dell’ansa extracellulare tra i due segmenti transmembrana che costituisce il dominio di interazione con l’ATP. In questo dominio sono pure presenti notevoli punti disolfuro che servono a stabilizzare la struttura tridimensionale.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali classi di recettori ionotropici e quali recettori ne fanno parte?
- Qual è la peculiarità della topologia del recettore ionotropico per il glutammato?
- Come sono strutturati i recettori per l'ATP nella classe III?
I recettori ionotropici possono essere distinti in tre classi. La classe I include il recettore per l'ACh, i recettori anionici attivati dalla glicina e dal GABA, e i canali cationici attivati dalla serotonina. La classe II è rappresentata dal recettore per il glutammato, mentre la classe III comprende i recettori per l'ATP.
Il recettore ionotropico per il glutammato, appartenente alla classe II, presenta una topologia transmembrana unica, in cui il segmento M2 non attraversa completamente la membrana, ma forma un'ansa che posiziona l'amino-terminale all'esterno e il carbossi-terminale all'interno della cellula.
I recettori per l'ATP sono costituiti da tre subunità con una topologia transmembrana formata da due segmenti α-elica e con terminali intracellulari. Presentano un dominio di interazione con l'ATP, caratterizzato da un segmento dell'ansa extracellulare e punti disolfuro che stabilizzano la loro struttura tridimensionale.
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