Pengertian Reseptor
Reseptor adalah protein yang berikatan dengan molekul tertentu. Molekul yang diikatnya dikenal sebagai ligan. Ligan dapat berupa molekul apa saja, dari mineral anorganik hingga protein, hormon, dan neurotransmitter yang diciptakan organisme.
Ligan mengikat ke situs pengikatan ligan pada protein reseptor. Ketika pengikatan ini terjadi, reseptor mengalami perubahan konformasi. Perubahan ini sedikit mengubah fungsi protein. Dari ini, sejumlah hal bisa terjadi. Perubahan konformasi pada reseptor dapat menyebabkan reseptor menjadi enzim dan secara aktif menggabungkan atau memisahkan molekul-molekul tertentu.
Perubahan itu juga dapat menyebabkan serangkaian perubahan pada protein terkait, akhirnya mentransfer semacam pesan ke sel. Pesan ini bisa berupa pesan pengaturan metabolisme, atau bisa juga merupakan sinyal sensorik. Reseptor memiliki kapasitas tertentu untuk memegang ligan, yang dikenal sebagai afinitas pengikatan. Setelah daya tarik ini aus, reseptor akan melepaskan ligan, menjalani perubahan ke bentuk aslinya, dan pesan atau sinyal akan berakhir. Kecepatan pergantian ini tergantung pada kekuatan afinitas antara reseptor dan ligan.
Molekul lain juga dapat menempel pada situs pengikatan ligan pada reseptor. Ini disebut molekul agonis jika mereka meniru efek ligan alami. Banyak obat, baik yang diresepkan maupun yang ilegal, adalah agonis sintetis untuk molekul seperti endorfin, yang menciptakan perasaan puas. Namun, molekul-molekul ini sering memiliki afinitas yang lebih kuat untuk reseptor daripada ligan alami. Ini berarti agonis akan tetap melekat pada reseptor lebih lama, itulah sebabnya toleransi berkembang terhadap obat dan penghilang rasa sakit tertentu. Untuk mendapatkan jumlah saraf yang sama ketika banyak yang sudah tersumbat oleh obat membutuhkan dosis yang jauh lebih tinggi.
Masih molekul lain dapat bertindak seperti antagonis, atau molekul yang memblokir situs pengikatan ligan pada reseptor tetapi tidak memungkinkan reseptor mengalami perubahan konformasi. Ini sepenuhnya memblokir sinyal. Beberapa antagonis reseptor termasuk obat-obatan yang digunakan untuk menyapih orang dari heroin dan ketergantungan alkohol. Ini bertindak dengan membuat penggunaan obat tidak lagi menyenangkan.
Antagonis lain termasuk protein tertentu dalam racun ular yang meniru protein pengikat trombosit. Reseptor yang biasanya menghubungkan trombosit dan mencegah perdarahan karenanya dinonaktifkan. Ini dapat menyebabkan perdarahan internal dan kematian. Perusahaan farmasi tertarik pada agonis dan antagonis karena potensinya untuk membuat obat yang efektif.
Jenis-jenis Reseptor
Ada ribuan jenis reseptor dalam tubuh mamalia. Walaupun ada terlalu banyak untuk memulai daftar, reseptor masuk ke dalam beberapa kategori fungsi yang sangat luas. Banyak yang digunakan dalam “pensinyalan seluler”, yang merupakan sistem sinyal dan respons yang sangat kompleks yang dimediasi hampir seluruhnya oleh reseptor dan ligan yang mereka terima. Ini termasuk protein reseptor yang tertanam dalam membran seluler yang mengaktifkan sekuens lain setelah menerima ligan, dan reseptor yang ditemukan dalam sistem kekebalan yang disusun untuk menemukan protein dan molekul yang mengganggu. Di bawah ini adalah model umum untuk pensinyalan sel, yang dapat mengambil berbagai bentuk.
Jenis lain dari reseptor adalah saluran ion berpagar, yang membuka jalur khusus pada perlekatan ligan dan memungkinkan ion mengalir bebas melintasi membran. Karena tindakan ini, tegangan listrik yang dipertahankan melintasi membran hilang, dan daerah menjadi terdepolarisasi. Ketika area besar sel-sel seperti neuron didepolarisasi, potensi aksi dihasilkan. Ini berjalan di saraf sebagai sinyal listrik. Pada akhir neuron, neurotransmitter dilepaskan, yang bertindak sebagai ligan pada reseptor sel saraf berikutnya. Dengan cara ini, sinyal bergerak cepat ke seluruh tubuh dan didasarkan pada aksi dan reversibilitas protein reseptor.
Masih reseptor lain memiliki afinitas tinggi untuk ligan mereka, dan digunakan dalam fungsi seperti mengikat sel ke membran ekstraseluler dan sel lainnya. Protein reseptor ini masih berubah bentuk ketika ligandnya terikat, memberi sinyal kepada sel bahwa ia bersentuhan dengan sel lain.
Organisme yang berbeda menggunakan ini dengan cara yang berbeda. Hewan multi-seluler menggunakan ini untuk mengarahkan sel mereka dan memastikan koneksi di antara mereka. Organisme sel tunggal dapat menggunakan reseptor ini untuk memberi sinyal mekanisme pertahanan atau tindakan lain ketika ruang menjadi terlalu ramai. Banyak protein reseptor ada di mana-mana di antara hewan, karena mereka telah dilestarikan sepanjang evolusi karena kegunaannya yang ekstrem.
Contoh-contoh dari reseptor
Respon Insulin
Insulin adalah hormon yang sangat penting yang membantu mengatur jumlah glukosa dalam darah. Glukosa adalah bahan bakar utama untuk sel, tetapi membutuhkan molekul transpor khusus, Glut4, untuk membantunya memasuki sel. Perhatikan gambar di bawah ini.
Ketika kadar glukosa darah meningkat, reseptor khusus di pankreas merasakan ini, dan mulai memproduksi dan melepaskan insulin ke dalam aliran darah. Hampir semua sel dalam tubuh memiliki protein reseptor insulin. Ketika protein reseptor ini menghubungi insulin, ia mengikat ke lokasi pengikatan ligan pada protein reseptor. Ini menyebabkan perubahan konformasi pada protein.
Perubahan pada reseptor ini memicu serangkaian reaksi lain yang dipicu oleh protein terkait. Protein-protein ini menciptakan molekul kurir yang memengaruhi pergerakan Glut4 ke membran sel. Sementara insulin hadir, ini terjadi dengan cepat. Vesikel yang memegang Glut4 berfusi ke membran, mengikat glukosa, dan memindahkannya ke dalam sel. Ketika insulin menghilang, ini menghentikan produksi insulin dan mematikan pengambilan glukosa. Tidak hanya protein reseptor insulin yang terlibat, tetapi sejumlah reseptor lain digunakan dalam reaksi terkait dan sel-sel lain. Seperti dapat dilihat, peran reseptor bisa menjadi sangat rumit.
Respon Rasa
Jenis reseptor yang berbeda dapat dilihat pada contoh saraf rasa. Bagian dari julurran saraf ke dalam selaput lendir mulut. Saat gula, garam, atau molekul lain dimakan, mereka larut ke dalam air liur dan didistribusikan ke seluruh selaput lendir. Masing-masing ligan memiliki sel berbeda yang mengandung reseptor khusus untuk itu.
Reseptor ini adalah saluran ion yang terjaga keamanannya, seperti dalam sel saraf. Ketika ligan menempel padanya, mereka memungkinkan ion melewati membran. Ini menyebabkan area membran mengalami depolarisasi. Jika ada cukup molekul ligan, banyak reseptor akan diaktifkan pada satu, menyebabkan potensi aksi.
Gelombang depolarisasi ini akan bergerak ke bawah sel saraf sampai mencapai sisi lainnya. Sesampai di sana, kapsul khusus yang mengandung neurotransmiter meledak oleh potensial aksi, melepaskan ligan ke dalam ruang di antara saraf. Reseptor dan saraf berikutnya menerima ligan, dan proses dimulai kembali. Ini terjadi beberapa kali antara lidah dan otak. Sinyal akhirnya mencapai pusat pemrosesan di otak, dan rasa “manis” dipahami. Ini semua terjadi dalam sepersekian detik.
