Reseptor adalah makromolekul khusus yang memediasi efek biologis ligan endogen dan obat terapeutik. Memahami berbagai jenis reseptor dan sistem klasifikasinya merupakan hal mendasar untuk memahami kerja obat, selektivitas, dan kegunaan terapeutik. Reseptor disusun menjadi empat keluarga besar berdasarkan strukturnya, mekanisme transduksi sinyal, dan waktu kerjanya.
Saluran Ion Berpagar Ligan
Saluran ion dengan gerbang ligan, juga dikenal sebagai reseptor ionotropik, mewakili sistem reseptor yang bekerja paling cepat dalam tubuh. Reseptor ini adalah protein transmembran yang membentuk pori saluran ion yang membuka atau menutup sebagai respons terhadap pengikatan ligan tertentu. Ketika diaktifkan, mereka memungkinkan lewatnya ion seperti natrium, kalium, kalsium, atau klorida melintasi membran sel, secara langsung mengubah potensial membran dan menghasilkan respons seluler yang cepat.
Reseptor asetilkolin nikotinat (nAChR) pada sambungan neuromuskular adalah contoh klasik dari jenis reseptor ini. Ketika asetilkolin berikatan, reseptor mengalami perubahan konformasi yang membuka saluran ion intrinsik, memungkinkan masuknya natrium dan keluarnya kalium. Depolarisasi ini memicu kontraksi otot dalam milidetik. Contoh lain termasuk reseptor GABA-A (saluran klorida yang memediasi neurotransmisi penghambatan) dan reseptor NMDA (saluran permeabel kalsium yang terlibat dalam plastisitas sinaptik). Durasi kerja saluran ion berpintu ligan biasanya dalam milidetik, menjadikannya ideal untuk transmisi sinaptik cepat dalam sistem saraf.
Reseptor Gabungan G-Protein
Reseptor berpasangan G-protein (GPCR) merupakan kelompok reseptor terbesar dan paling penting secara terapeutik, dengan sekitar 40% obat yang dipasarkan saat ini menargetkan kelas ini. Reseptor ini dicirikan oleh tujuh domain transmembran yang menjangkau membran sel, dengan domain pengikat ligan ekstraseluler dan domain intraseluler yang berinteraksi dengan protein pengikat nukleotida guanin (protein G). Ketika ligan berikatan dengan domain ekstraseluler, reseptor mengalami perubahan konformasi yang mengaktifkan protein G terkait, memulai rangkaian peristiwa pensinyalan intraseluler.
adrenoseptor beta adalah GPCR prototipikal yang memediasi efek katekolamin seperti epinefrin dan norepinefrin. Ketika diaktifkan, ia berpasangan dengan protein Gs yang merangsang adenilil siklase, meningkatkan kadar cAMP intraseluler dan menghasilkan efek seperti peningkatan detak jantung dan bronkodilatasi. GPCR lainnya termasuk reseptor opioid, reseptor histamin, dan reseptor serotonin. Jangka waktu respons yang dimediasi GPCR biasanya dalam hitungan detik hingga menit, yang mencerminkan kebutuhan akan generasi pesan kedua dan kaskade amplifikasi untuk menghasilkan efek seluler.
Reseptor Terkait Enzim
Reseptor terkait enzim adalah protein transmembran yang memiliki aktivitas enzimatik intrinsik atau berhubungan langsung dengan enzim intraseluler. Keluarga reseptor ini merangkumi reseptor tirosin kinase, reseptor serin/treonin kinase, dan reseptor guanylyl cyclases. Ketika ligan berikatan dengan domain ekstraseluler, reseptor ini biasanya mengalami dimerisasi, yang menyebabkan aktivasi fungsi enzimatiknya dan selanjutnya fosforilasi protein target intraseluler.
Reseptor insulin merupakan contoh kelas ini, berfungsi sebagai reseptor tirosin kinase. Ketika insulin berikatan, reseptor meredupkan dan melakukan autofosforilasi residu tirosin spesifik, memulai kaskade fosforilasi kompleks yang mengatur pengambilan glukosa, sintesis glikogen, dan pertumbuhan sel. Contoh lain termasuk reseptor faktor pertumbuhan (EGF, PDGF) dan reseptor sitokin yang memberi sinyal melalui jalur JAK-STAT. Durasi pensinyalan reseptor terkait-enzim umumnya berlangsung dalam hitungan menit hingga jam, karena reseptor ini sering kali mengatur ekspresi gen dan proliferasi sel selain efek metabolik yang lebih cepat.
Reseptor Intraseluler
Reseptor intraseluler terletak di dalam sitoplasma atau inti sel, bukan di permukaan sel. Reseptor ini memediasi efek ligan lipofilik yang mudah berdifusi melintasi membran sel, termasuk hormon steroid, hormon tiroid, dan vitamin D. Jika tidak ada ligan, reseptor ini biasanya terikat pada protein kejutan panas yang mempertahankannya dalam keadaan tidak aktif. Setelah pengikatan ligan, reseptor berdisosiasi dari protein kejutan panas, mengalami dimerisasi, dan mentranslokasi ke nukleus di mana reseptor tersebut berikatan dengan rangkaian DNA spesifik yang disebut elemen respons hormon.
Reseptor steroid (glukokortikoid, mineralokortikoid, reseptor hormon seks) adalah contoh klasik reseptor intraseluler. Ketika kortisol berikatan dengan reseptor glukokortikoid, kompleks tersebut bertranslokasi ke nukleus dan mengatur ekspresi gen dengan mengikat elemen respons glukokortikoid di daerah promotor gen target. Reseptor hormon tiroid, reseptor vitamin D, dan reseptor asam retinoat berfungsi serupa. Durasi kerja reseptor intraseluler biasanya lambat—biasanya berjam-jam hingga berhari-hari—mencerminkan kebutuhan transkripsi gen, pemrosesan mRNA, dan sintesis protein sebelum efek fisiologis menjadi nyata.
