Reseptor Sel

download Reseptor Sel

of 29

  • date post

    06-Aug-2015
  • Category

    Documents

  • view

    320
  • download

    17

Embed Size (px)

description

Biology Cell and Moleculer

Transcript of Reseptor Sel

A. RESEPTOR SEL Konsentasi hormon dalam cairan ekstrasel sangat rendah berkisar 10-15 10-9. Sel target harus membedakan antara berbagai hormon dengan konsentrasi yang kecil, juga antar hormon dengan molekul lain.Derajad pembeda dilakukan oleh molekul pengenal yang terikat pada sel target disebut reseptor Reseptor hormon adalah molekul pengenal spesifik dari sel tempat hormon berikatan sebelum memulai efek biologiknya Umumnya pengikatan reseptor hormon ini bersifat reversibel dan nonkovalen. Berdasarkan lokasi reseptor hormone, maka dibagi menjadi 2: 1. Hormon yang berikatan dengan hormon dengan reseptor intraseluler 2. Hormon yang berikatan dengan reseptor permukaan sel (plasma membran) Reseptor intraseluler ada yang lambat (mengubah ekspresi gen) dan cepat (mengubah fungsi protein). Contoh reseptor intraseluler yang cepat adalah sinyal gas nitrat oksida yang berikatan secara langsung dengan enzim dibagian dalam sel target Kerja system endokrin lebih lambat dibandingkan dengan system syaraf, sebab untuk mencapai sel target hormon harus mengikuti aliran system transportasi. Sel target memiliki receptor sebagai alat khusus untuk mengenali impuls / rangsang. Ikatan antara receptor dengan hormon di dalam atau di luar sel target, menyebabkan terjadinya respons pada sel target. Mesenger kimia dalam system neuron adalah neurotransmitter. Neurotransmitter bergerak dalam sel syaraf dan pindah ke sel syaraf berikutnya melalui celah sinapsis, hingga sampai pada receptor sel target. Interaksi hormon dengan reseptor permukaan sel akan memberikan sinyal pembentukan senyawa yang disebut sebagai second messenger (hormon sendiri dianggap sebagai first messenger) . Ikatan antara hormon dengan reseptornya pada permukaan membran sel (first messenger) membentuk konformasi dengan protein-G . Kompleks

hormon- reseptor mengaktifkan adenilat siklase sehingga terjadi katalisis ATP menjadi c AMP ( AMP (second messenger second messenger) ).

Jika hormon sudah berinteraksi dengan reseptor spesifiknya pada sel-sel target, maka peristiwa-peristiwa komunikasi intraseluler dimulai. Hal ini dapat melibatkan reaksi modifikasi seperti fosforilasi dan dapat mempunyai pengaruh pada ekspresi gen dan kadar ion. Peristiwa-peristiwa ini hanya memerlukan dilepaskannya zat-zat pengatur. Hormon mempengaruhi sel-sel target dengan cara berikatan secara kimiawi dengan reseptornya. Hormon bersifat spesifik untuk tiap reseptor masing-masing. Reseptor, seperti protein lain, secara konstan selalu disintesis dan dilisiskan. Ketika kadar hormon meningkat maka jumlah reseptor akan berkurang. Hal ini disebut juga sebagai down-regulation yang menyebabkan reseptor-reseptor menjadi kurang sensitif terhadap hormonnya. Dan apabila sebaliknya akan disebut dengan up-regulation. Kebanyakan hormon adalah circulating-hormon dan sebagian adalah local-hormon. Circulating-hormon disekresikan oleh sel sekretoriknya kedalam cairan interstitial dan kemudian kedalam darah. Sedangkan local-hormon bekerja pada sel-sel didekatnya (parakrin) atau pada sel yang menyekresikannya sendiri (autokrin). Struktur Reseptor Hormon Setiap reseptor hormon mempunyai sedikitnya dua daerah domain fungsional yaitu : 1. Domain pengenal akan mengikat hormon 2. Regio sekunder menghasilkan (tranduksi) signal yang merangkaikan pengaturan beberapa fungsi intrasel Reseptor hormon polipeptida yang mentransduksikan sinyal melalui pengubahan

kecepatan produksi cAMP ditandai dengan adanya tujuh buah domain yang merentangkan membrane plasma. a. 3 kelas terbesar pada protein reseptor permukaan sel adalah ion-channel-linked, Gprotein-linked, dan enzyme-linked receptors. 1. Ion-channel-linked receptors

Ion-channel-linked dikenal channels sebagai atau

receptors

juga ion

transmitter-gated ionotropic

receptors.

Membuka atau menutup secara singkat sebagai jawaban atas pengikatan suatu neurotransmitter. berhubungan Reseptor ion yang channel

dengan

Pada tipe ini ligan berikatan pada reseptor dan membuka channel. Akibatnya ion mengalir ke dalam sel, berikatan dengan berbagai protein dan mengaktifkan berbagai protein. 2. G-protein-linked receptors G-protein-linked receptors: memerantarai respon terhadap berbagai macam molekul sinyal,meliputi hormon, neurotransmitter, dan perantara lokal. Semua G-proteinlinked receptors termasuk famili besar homolog, 7-pass transmembrane proteins. Protein reseptor ini dapat mengaktivasi atau inaktivasi enzim yang terikat pada membran plasma atau ion channel melewati protein G secara tidak langsung. Reseptor ini juga disebut G-Protein Coupled Receptor (GPCR). Pada tipe ini reseptor menggunakan G protein sebagai intermediet. Ligan berikatan dengan reseptor membentuk Ligand/Receptor complex binds G protein. G protein diaktifkan dan berikatan dengan efektor (dapat berupa enzim). Selanjutnya enzim menjadi aktif. G Proteins dan Siklus G protein G protein berada pada membrane sel dan memediasi fungsi G protein linked receptors (GPCRs). G protein merupakan heterotrimeric karena terdiri dari tiga subunit yang berbeda. Subunit-subunit tersebut adalah , , . Subunit merupakan komponen enzimatik. Subunit

ini mengikat GTP dan menghidrolisisnya menjadi GDP. Subunit dan tetap berikatan satu sama lain dan berasosiasi dengan subunit saat berikatan dengan GDP. Tipe G protein linked receptors ini berupa protein membrane yang bekerjasama dengan protein G dan protein lainnya, biasanya sebuah enzim (atau disebut juga efektor). Jika tidak ada molekul sinyal ekstraseluler spesifik untuk reseptor, protein berada dalam keadaan tidak aktif. Protein G inaktif memiliki satu molekul GDP yang terikat padanya. Jika molekul sinyal terikat pada reseptor, reseptor akan berubah bentuk sehingga reseptor ini mengikat dan mengaktifkan G protein. Satu molekul GTP menggantikan GDP pada protein G. Protein G aktif mengikat dan mengaktifkan enzim dan memicu langkah selanjutnya dalam jalur dan menghasilkan respon sel. Protein G kemudian mengkatalis hidrolisis GTP dan melepaskannya dari enzim, sehingga siap digunakan kembali. 3. Enzyme-linked receptors Enzyme-linked receptors memiliki 6 subfamili yaitu receptor tyrosine kinase, tyrosinekinase associated-receptors, receptorlike tyrosine phosphatases, receptor serine/threonine kinases,receptor guanylyl cyclases, dan histidine-kinase-associated receptors. Protein reseptor ini merupakan protein transmembran dengan domain pengikatan ligan pada permukaan luar membran plasma. Contoh: kemotaksis bakteri yang diperantarai oleh histidine-kinase-associated chemotaxis receptors. 3 tahap proses cell signaling yaitu:

Reception; agak mirip dengan pengenalan enzim dengan substratnya (kompleks enzimsubstrat), sama dengan hipotesis kunci dan gembok dari pengenalan enzim dan substrat. Molekul ligan (biasanya larut dalam air) dikenal oleh hanya 1 protein reseptor yang berikatan dengan membran sel.

Transduksi; menimbulkan perubahan konformasi pada reseptor. Perubahan konformasi ini menyebabkan reseptor berinteraksi dengan molekul intraseluler lainnya. Transduksi mungkin menyebabkan banyak perubahan konformasi/struktural pada protein seluler lainnya. Enzim yang tidak aktif menjadi aktif;

Respon; biasanya aktivitas seluler, sebagai katalisis enzim atau penyusunan kembali sitoskeleton atau aktivitas gen yang spesifik. Reseptor hormon peptida Merupakan molekul protein integral yang terdapat pd membran sel. Hormon peptida

masuk ke dalam sel dengan cara berikatan dengan reseptornya di membran sel Reseptor hormon steroid Terdapat di dalam sitoplasma dan nucleus sel target hormon pd steroid pd mulanya masuk ke dalam sitoplasma sel secara difusi melalui membran sel yang bersifat lipofilik. Kelompok hormon ini bersifat lipofilik dan dapat berdifusi lewat membran plasma semua sel, tetapi hanya menjumpai reseptor spesifiknya di dalam sel sasaran. Kompleks hormon reseptor selanjutnya menjalani reaksi aktivasi yang tergantung pada suhu serta garam dan reaksi ini akan mengakibatkan perubahan ukuran, bentuk, muatan permukaan yang membuat kompleks hormon tersebut mampu berikatan dengan kromatin pada inti sel. Kompleks hormon reseptor berikatan pada suatu regio spesifik DNA yang dinamakan unsur respon hormon/HRE dan membuat aktif dan inaktif gen spesifik.Dengan memberi pengaruh yang selektif pada transkripsi gen dan produksi masing-masing mRNA ,pembentukan protein spesifik dan proses metabolik dipengaruhi. Kelompok hormon steroid seperti Estrogen,Progesteron, dan Kortison memberi pengaruh dominan pada transkripsi gen. Hormon ini akan berikatan dengan reseptornya di intrasel dari sel target. Kompleks hormon reseptor bertindak sebagai sinyal intrasel akan terikat pada pada unsur respon hormon yang berfungsi mengaktivasi proses tanskripsi menyebabkan pembentukan mRNA spesifik.

Gambar: gambaran berbagai jenis reseptor membran dengan contoh masing-masing

Kelompok Hormon yang Berikatan dengan Reseptor Permukaan Sel

Kelompok hormon ini terdiri dari hormon-hormon yang bersifat larut dalam air dan terikat pada membran plasma sel sasaran. Hormon-hormon ini akan berkomunikasi dengan proses meabolisme intraselluler melalui senyawa yang disebut sebagai second messenger. Konsep second messenger timbul dari pengamatan Earl Sutherland dan rekan-rekan,bahwa Epineprin terikat pada membran plasma eritrosit burung merpati dan meningkatkan cAMP. Diikuti oleh berbagai macam percobaan ditemukan bahwa cAMP ternyata mengantarai efek metabolik banyak hormon. Senyawa second messenger yang diaktivasi oleh pengikatan antara hormon dengan reseptor spesifiknya di membran plasma didata dalam tabel di bawah ini:

cAMP SEBAGAI SECOND MESSENGER cAMP merupakan second messenger yang dibentuk dari senyawa ATP oleh kerja enzim Adenilat Siklase dengan adanya Mg2+ yang membentuk suatu kompleks dengan ATP untuk bertindak sebagai substrat untuk reaksi.

cAMP mempunyai peranan yang sangat menentukan