受体与配体的特异性

受体有两个方面的作用，一是特异性识别和结合配体。二是将识别和接收的信号进行转换，使之变成细胞内分子可以识别的信号，并传递至其他分子引起细胞的应答。受体发挥其识别和信号转换作用时具有高度特异性、高亲和力、可饱和性、可逆性和特定的作用模式等特点。

1．高度特异性 受体与配体的结合类似于酶与底物的结合，具有高度的特异性。具体表现在一种配体到达细胞时，只作用于与之相应的受体，如果细胞没有相应受体，就不会对其发生反应，而受体也选择性地与特定配体结合。这对于保证机体调控的精确性十分重要。这种特异性的识别和结合，取决于受体与配体的分子结构，两者之间通过反应基团的定位和分子构象的相互契合来实现。受体的氨基酸序列及其空间结构、糖化修饰、脂类修饰等因素都能对受体与配体的特异性结合产生决定性影响。有时，这种特异性也是相对的。如肾上腺素的受体共有5种，分别是α1、α2、β1、β2和β3，每种受体对肾上腺素的选择性不同，最终产生不同的生物学效应。这些结构和功能不同，但能识别相同配体的受体被称为同工受体（isoreceptors）。如乙酰胆碱与横纹肌上受体结合后可激活配体门控的离子通道，在心肌通过与受体结合可降低心肌收缩率，而在胰腺细胞则会通过分泌颗粒的外吐促进消化。同一种配体与其不同的受体结合时产生的生物学效应不同，甚至可能相反。

2．高亲和力 受体与配体的亲和力用其解离常数Kd表示，一般在10-11～10-9 mol／L，高于酶与底物、抗原与抗体相互作用的亲和力。因此，很低浓度的配体仍能识别相应的受体并与之结合。

3．可饱和性 无论受体是位于细胞内，还是细胞表面，一个细胞上它们的数目都是有限的。一个靶细胞的受体数目少则数十个到数百个，个别可达1011个。受体-配体结合曲线（Scatchard曲线）为矩形双曲线（图11-1），表示当配体浓度增加到一定水平，所有受体被占据，此时再提高配体的浓度，也不会增加细胞的效应，这充分体现了细胞对外界环境变化的自身保护作用。

图11-1　受体-配体结合曲线

当然，细胞的受体数目不是一成不变的，生理或病理条件下，会动态调节。当细胞外信号分子浓度增加，可以导致相应受体的表达下调，起到对细胞的保护作用。正常情况下，影响靶细胞受体数目的因素主要是配体，增加配体浓度和延长配体与靶细胞的接触时间都可以引起靶细胞受体数目减少，这种现象称为“脱敏”（desensitization）。

4．可逆性 细胞间的通讯是一个随时变化的过程。当生物学效应发生后，配体立即与受体解离，受体恢复到原来的状态，并被再次利用，而配体一般被灭活。保证细胞及时终止信号的措施有多种，配体与受体结合的可逆性是其中之一。在生理条件下，受体主要通过离子键、氢键、范德华力和疏水作用等非共价键与配体结合，这种结合方式使两者的可逆性结合成为可能。

5．特定的作用模式 受体的分布和含量具有组织特异性和细胞特异性，具有特定的作用模式。在与配体结合后可引起细胞内特定的生理效应。