Receptor 1 de histamina

La histamina es un mediador implicado en diversas situaciones fisiológicas como inflamación, alergias y estado de excitación. Se conocen cuatro proteínas de membrana que actúan como receptores de histamina: HR1, HR2, HR3 y HR4. Todos ellos pertenecen a la superfamilia de receptores acoplados a proteínas G (GPCR = G protein-coupled receptors) con 7 segmentos transmembrana (7TM).

puedes observar la estructura del que simula la membrana citoplasmática.

con más detalle la estructura molecular del receptor y unida a él una molécula de doxepina, competidor del ligando natural, la histamina.

  lado extracelular
 
  lado citosólico

La estructura del receptor incluye 7 segmentos de hélice alfa que atraviesan la membrana. Aquí se ha coloreado cada una de esas 7 hélices en un tono diferente:

La doxepina es lo que se denomina un fármaco de primera generación, antagonista de la histamina. Aunque su estructura no es análoga a la de la histamina, se une al receptor en el mismo bolsillo hidrófobo y, por ello, compite con la histamina y reduce o evita su acción.

histamina doxepina
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La estructura es de la proteína humana (obtenida mediante difracción de rayos X, 3rze.pdb). Su disposición en la membrana se ha calculado en MemProtMD (licencia CC-by; ref.1) y en OPM (ref.2).

En la estructura que se muestra, al receptor le faltan algunos fragmentos, entre ellos los residuos 20-27 de la región N-terminal (antes de TM1), los que conectan TM4 con TM5 (indicados con un cilindro semitransparente), los que conectan TM5 con TM6 (indicados con una esfera semitransparente) y los residuos 486-494 de la región C-terminal (tras TM7).

Histamina: smiles C1=C(NC=N1)CCN ; InChI Key: NTYJJOPFIAHURM-UHFFFAOYSA-N  PubChem CID 774
Doxepina: smiles CN(C)CC\C=C1/c2ccccc2COc2ccccc12 ; InChI Key: ODQWQRRAPPTVAG-GZTJUZNOSA-N  PubChem CID 667477

1. MemProtMD: automated insertion of membrane protein structures into explicit lipid membranes. PJ Stansfeld et al., doi:10.1016/j.str.2015.05.006

2. Orientations of Proteins in Membranes (OPM) database. © 2018 Andrei Lomize & Irina Pogozheva, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109 USA.