Receptory β-adrenergiczne w sercu (na marginesie nagrody nobla z chemii w 2012 roku)

*Mariusz Marciszek, Emilia Wojtera

Streszczenie
W 2012 roku Kobilka i Lefkowitz otrzymali nagrodę Nobla za całokształt prac nad receptorami sprzężonymi z białkiem G (GPCR). GPCR stanowią dużą rodzinę receptorów pośredniczących w przekazywaniu sygnału ze środowiska zewnętrznego do wnętrza komórki. Charakterystyczną cechą ich struktury jest siedem helis przenikających błonę komórkową. Łączy je także ogólny mechanizm transdukcji sygnału. Polega on na związaniu liganda w domenie zewnątrzkomórkowej receptora i przeniesieniu pobudzenia poprzez zmiany konformacyjne na białko G. Kaskada uruchamiana przez aktywację receptora powoduje zmianę metabolizmu komórki, wpływając na aktywność kinaz białkowych i kanałów jonowych. Do tej rodziny należą receptory β-AR obecne w sercu. Ich główną rolą w organizmie jest pośredniczenie w natychmiastowej regulacji układu krążenia w odpowiedzi na bodźce stresowe. Przewlekła stymulacja tych receptorów prowadzi do uaktywnienia ścieżek proprzerostowych w sercu. Niewydolność serca (NS) charakteryzuje się przewlekłą nadmierną stymulacją receptorów β-AR. Skutkuje to zmianą w składzie ilościowym receptorów β-AR w sercu i niesie za sobą zmianę w odpowiedzi serca na sytuacje stresowe. Poznanie struktury i sposobu funkcjonowania receptorów β-AR pozwoliło na wprowadzenie odpowiedniej terapii u osób dotkniętych NS. Artykuł podsumowuje aktualny stan wiedzy dotyczący budowy i funkcjonowania receptorów β-AR w sercu.

Summary
In 2012 Kobilka and Lefkowitz won the Nobel Prize in chemistry for their work on G-protein coupled receptors (GPCR). GPCRs comprise a large receptor family engaged in signal transduction from the external environment to the cell interior. The most characteristic feature of this family is a receptor structure that involves seven transmembrane helices arranged into a funnel. GPCRs have also common mode of signal transduction which consist in receptor rearrangement, caused by binded ligand, and as a result activation of G protein. The cascade started by receptor activation leads to changes in cellular metabolism through acting with protein kinases or ionic channels. Cardiac β-adrenergic receptors (β-AR) are the member of this family. Their main role is in immediate adaptation of the cardiovascular system to the external stressors. Heart failure (HF) is associated with chronic excessive β-AR stimulation that results in hypertrophic myocardial response and in quantitative changes in the cardiac β-AR expression and activity. Knowledge of the β-AR’s structure and mechanism of action set the stage for the contemporary HF therapy with β-AR antagonists.

To jest tylko fragment artykułu. Aby przeczytać całość, przejdź do Czytelni medycznej.