Receptores catalíticos

Clasificación y principio general de funcionamiento

Los receptores catalíticos deben su nombre a que su porción intracelular tiene la capacidad de acelerar reacciones químicas. Globalmente, este grupo se divide en dos subtipos principales dependiendo de qué enzima específica se activa en la cara interna de la membrana:

1. Receptores con actividad tirosincinasa. Representan la gran mayoría de todos los receptores catalíticos.
2. Receptores acoplados a guanilato ciclasa. La familia de receptores transmembrana menos numerosa.

Independientemente del subtipo, el principio general sigue siendo el mismo: una molécula de sustancia (ligando) se une a la parte externa del receptor, lo que «enciende» instantáneamente la enzima en su extremo interno.

Receptores con actividad tirosincinasa

Este tipo de estructuras se caracteriza por interactuar con moléculas tan importantes como los factores de crecimiento, diversas citocinas y la insulina.

Mecanismo de transducción de señales:

• Primero, el ligando se une al receptor en la superficie celular.
• Este evento activa inmediatamente la enzima tirosincinasa, ubicada en el dominio intracelular.
• La tirosincinasa activada inicia el proceso de fosforilación: añade grupos fosfato a determinadas proteínas intracelulares.
• Como resultado de esta fosforilación, las proteínas Diana cambian su configuración espacial y su actividad, transmitiendo la señal hacia el interior de la célula.

Mecanismo de activación del receptor de insulina

El receptor de insulina es el ejemplo clásico y más importante de un receptor tirosincinasa. Tiene una estructura compleja y consta de cuatro subunidades unidas covalentemente entre sí:

• Dos subunidades $\alpha$ se encuentran completamente fuera de la célula. Son las responsables de reconocer y unir la molécula de insulina.
• Dos subunidades $\beta$ atraviesan la membrana celular de lado a lado. Sus «colas» intracelulares poseen actividad tirosincinasa.

Etapas de funcionamiento del receptor:

1. La molécula de insulina se acopla a las subunidades $\alpha$ externas.
2. Esta interacción provoca un cambio en la conformación de las subunidades $\beta$ de la membrana: se aproximan físicamente entre sí.
3. Se desencadena el proceso de transfosforilación (o autofosforilación): una subunidad $\beta$ fosforila enzimáticamente a la contigua en residuos específicos de aminoácidos de tirosina.
4. Los residuos de tirosina fosforilados resultantes comienzan a actuar como «plataformas de acoplamiento». A ellos se unen proteínas especiales del receptor de insulina, que se convierten en nuevos sustratos y transportan la señal al interior de la célula.

Receptores acoplados a guanilato ciclasa

Esta familia de receptores es la menos numerosa entre los sensores transmembrana. Sus principales ligandos son los péptidos natriuréticos. Un ejemplo fisiológico clásico es el péptido natriurético auricular de tipo B. Esta hormona es secretada por los ventrículos cardíacos en situaciones de aumento excesivo del volumen de sangre circulante.

Mecanismo de acción de los receptores de guanilato ciclasa:

• La unión del péptido natriurético en el exterior de la célula estimula la actividad enzimática de la guanilato ciclasa en el interior.
• La enzima activada desencadena la conversión de una molécula de GTP (trifosfato de guanosina) en GMPc (monofosfato de guanosina cíclico).
• El GMPc generado actúa como una potente señal intracelular que regula la respuesta de los tejidos (por ejemplo, vasos sanguíneos y riñones) ante la sobrecarga de volumen.

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Funciones y efectos de las proteínas Diana fosforiladas de la cascada de la insulina
• El papel del péptido natriurético tipo B en la regulación del volumen sanguíneo circulante
• Receptores de factores de crecimiento y citocinas: similitudes y diferencias con el receptor de insulina
• Mecanismos de la transmisión posterior de la señal a partir del GMP cíclico dentro de la célula

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