1 2.4.2015 דו"ח מספר 1: ביוכימיה של התא – מורחב ציון:
99, יפה מאד הפקת ממברנות ממוח של בקר וקביעת כמות חלבון כוללת בהפקה בשיטות ספטרוסקופיות מבוא
תהליך מעבר אותות בין התאים בגופינו מתרחש בין היתר כאשר מולקולת סיגנל חוץ תאית מאקטבת רצפטור ספציפי אשר נמצא על פני שטח התא, בממברנה, או לחלופין בתוך התא1. הרצפטור בתורו גורם לשרשרת אירועים ביוכימיים בתוך התא היוצרת תגובה2. התגובה, כתלות בסוג התא, משנה את המטובוליזם של התא, את צורתו, את ביטוי הגנים או את יכולת החלוקה שלו3. הסיגנל יכול להיות מוגבר בכל שלב ועל כן מולקולת סיגנל אחת יכולה להוציא לפועל תגובות רבות4. קיימות כמה משפחות של רצפטורים למעבר אותות, כאשר אחת המשפחות החשובות הינה משפחת ה GPCRs (G protein–coupled receptors). משפחה זו מכילה חלבונים רבים המתפקדים כרצפטורים החשים מולקולות מחוץ לתא ומפעילים מסלולי מעבר אותות בתוך התא שבסופם מתרחשת תגובה. רצפטורים ממשפחה זו חוצים את ממברנת התא שבע פעמים, בעלי איזור N-terminal חוץ תאי, איזור C-terminal תוך תאי המכיל אתרי זירחון והינם מצומדים לחלבוני G5. הליגנדים המאקטבים את רצפטורים אלו כוללים תרכובות רגישות לאור, ריחות, פרומונים, הורמונים ונוירוטרנסמיטורים. הם מעורבים בהרבה מחלות ומשמשים כמטרה לכ40% מהתרופות המודרניות6. בתא האאוקריוטי קיימים שני מסלולי מעבר אותות עיקריים המערבים את החלבונים ממשפחת הGPCRs . הראשון הינו מסלול הסיגנל של השליח השניוני cAMP והשני, מסלול הסיגנל של פוספטידילינוזיטול7. כאשר ליגנד נקשר לGPCR  הוא גורם לשינוי קונפורמציה של הרצפטור, כך שהוא מתפקד כ GEF (Guanine nucleotide Exchange Factor). במצב זה, הרצפטור מאקטב את חלבון הG  שקשור אליו על ידי החלפת הGDP  שקשור לחלבון הG  בGTP . תת יחידה α של חלבון הG , יחד עם ה  GTPשקשור אליה, מתנתקות מתת היחידות β ו γ להמשך העברת הסיגנל בתא. קיימות כמה תת יחידות α כאשר לכל אחת פונקציה אחרת וכל אחת מופעלת על ידי ליגנד שונה הנקשר לרצפטור8.
הרצפטורים האדרנרגיים הינם סוג של GPCRs המופעלים באמצעות קטכולאמינים, בעיקר נוראפינפרין (נוראדרנלין) ואפיניפרין (אדרנלין). תאים רבים בגוף מכילים רצפטורים אלו בממברנת הפלסמה שלהם, כאשר קשירה של קטכולאמין לרצפטור בדרך כלל מביאה לגירוי של מערכת העצבים הסימפטטית.
קיימות שתי קבוצות עיקריות של רצפטורים אדרנרגיים, α ו β. רצפטור מסוג α מתחלק לשני סוגים: רצפטור α1, המצומד לחלבון Gq ורצפטור α2, המצומד לחלבון o9/Gi. הרצפטור הα2  אדרנרגי, בו נתמקד, קשור בתהליכים אינהיביטורים בתאים רבים בגוף. תהליך העיכוב נעשה על ידי יכולתו של הרצפטור להוריד את רמת השליח השניוני, cAMP, בתא. זאת בעזרת מערכות איניהיבטוריות אשר מצומדות, דרך חלבון קושר GTP מסוג Gi אינהיביטורי, לאנזים אדניליל ציקלאז ההופך ATP ל cAMP. לרצפטור זה חשיבות רבה דרך תפקידים ספציפיים כמו אגרגציה של טסיות דם, טרומבין וקולגן, עיכוב שחרורם של נוירוטרנסמיטורים והורמונים והורדת לחץ דם. עיכוב השחרור הינו תהליך חשוב העוזר לבקר את עוצמת התגובה. למשל, בתאי לבלב פעילות הרצפטור מעכבת שחרור של ההורמון אינסולין ובתאי עצב, הרצפטור ממוקם בממברנה הפרה-סינפטית וגורם למשוב שלילי ולרגולציה עצמית של הנוירון. כאשר נוראפיניפרין משוחרר למרווח הסינפטי הוא נקשר לרצפטור הα2  אדרנרגי ומונע שחרור נוסף שלו עצמו מהנוירון הפרה-סינפטי. כתוצאה מכך יורד האפקט של נוירוטרנסמיטור זה. אחד המנגנונים המוצעים המתאר את יכולת הרצפטור הα2  אדרנרגי להקטין את פעילות התאים הפסוט-סינפטיים מדבר על פתיחת תעלות אשלגן. ליגנדים המפעילים את הרצפטור הα2  אדרנרגי מגדילים את המוליכות לאשלגן דבר המוביל להיפר-פולריזציה של התא ולעיכוב שחרור. במקרה זה מתרחשת במקביל ירידה ברמה האנזים אדניליל ציקלאז. מנגנון חלופי המנסה להסביר את עיכוב השחרור מדבר על ירידה בכניסת יוני סידן אל התאים עקב הפעלת הרצפטור הα2  אדרנרגי. ירידה זו, יתכן ומעכבת שחרור. גם כאן, מתרחשת ירידה ברמה הבסיסית של אדניליל ציקלאז עקב הפעלת הרצפטור10.
…