内部受容体と細胞表面受容体の重要な違いは、内部受容体が細胞質内に存在し、細胞膜を通過して細胞内に入る疎水性リガンドに反応するのに対し、細胞表面受容体は細胞膜上に存在し、細胞膜を通過しない外部リガンドに反応する点である。

細胞シグナルは、多細胞生物において重要なプロセスである。細胞はリガンドと呼ばれるシグナル分子を放出する。これらは、受容体に結合する小さな揮発性または可溶性の分子である。受容体は、細胞応答のシグナル伝達を媒介する。受容体とは、主に細胞表面や細胞質内に存在するタンパク質のことです。リガンドは特定の受容体にのみ結合する。受容体には、細胞表面の受容体と内部の受容体（細胞内受容体）があります。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 内部受容体とは 3. 細胞表面受容体とは 4. 内部受容体と細胞表面受容体の類似点 5. 横並び比較 - 内部受容体と細胞表面受容体の表形式 6. 総括

内部受容体は何ですか？

内部受容体または細胞内受容体は、細胞質内の細胞内に存在する受容体タンパク質です。これらの受容体は、細胞膜を通して細胞内に侵入したリガンドに反応します。リガンドが細胞内の受容体に結合すると、立体構造変化が起こります。遺伝子発現は、細胞内で最も重要なプロセスの一つである。細胞内の受容体-リガンド複合体は、遺伝子の発現や制御に必要なシグナルを核を介して伝達している。したがって、内部受容体は、二次メッセンジャーを介することなく、細胞内の遺伝子発現に直接影響を与えることができる。

図01：細胞内受容体

さらに、サイトカインは細胞内受容体を利用し、核内受容体も核内に存在する。さらに、小胞体も細胞内受容体を利用する。

細胞表面受容体は何ですか？

細胞表面受容体は、細胞膜に結合する膜貫通型タンパク質である。これらの受容体は、細胞膜を通過して細胞内に侵入しないエキソリガンドと結合する。特に、細胞外のシグナルを細胞内のシグナルに変換するのが、これらの受容体である。最も重要なことは、細胞表面の受容体は個々の細胞タイプに特異的であるということである。

図02：細胞表面受容体

細胞表面の受容体には、イオンチャネル結合型受容体、Gタンパク質結合型受容体、酵素結合型受容体の3種類があります。これらの受容体は、多細胞生物の細胞内シグナルのほとんどを担っています。

内部受容体と細胞表面受容体の共通点

• 細胞内受容体と細胞表面受容体は、大きく分けて2種類の細胞内受容体です。
• どちらもシグナル伝達分子やリガンドに結合することができる。
• シグナル伝達に関与している。
• 実際、ほとんどのシグナル伝達経路には、内受容体と細胞表面受容体の両方が関与しています。
• そして、それらはタンパク質である。

内部受容体と細胞表面受容体の違い

内部受容体とは、細胞質内に存在する受容体のことです。これに対して、細胞表面受容体は、細胞膜上に存在する受容体である。つまり、これが内部受容体と細胞表面受容体の重要な違いなのです。また、内部受容体と細胞表面受容体のもう一つの違いは、内部受容体が細胞内に入ったリガンドに結合するのに対し、細胞表面受容体は外部のリガンドに結合することである。

以下のインフォグラフィックは、体内受容体と細胞表面受容体の違いをまとめたものです。

概要 - 内部受容体 vs. 細胞表面受容体

細胞内受容体と細胞内受容体は、細胞内情報伝達を司る2大受容体である。内部受容体**は細胞質内に存在し、疎水性リガンドと結合して細胞膜を通過し、細胞内に侵入する。一方、細胞表面受容体は細胞膜上に存在し、細胞膜の外にある外部リガンドと結合する。というわけで、内部受容体と細胞表面受容体の違いについてまとめてみました。

引用

1 「シグナル分子と細胞受容体」、生物学専攻Ⅰ、ルーメン研究、はこちらからご覧いただけます。