Signaling és másodlagos hírvivők
Az élet minden sejt, beleértve a globális folyamatok a növekedés, a megosztottság és akár halált is okozhat, attól függően, hogy a külső szabályozási jeleket kap. Ilyen jelek lehetnek fizikai hatások (hőmérséklet, ionizáló sugárzás és más elektromágneses sugárzás) vagy több kémiai vegyületek. Jól ismert anyagok, amelyek a szervezet használ, hogy szabályozza a sejt aktivitását közé tartoznak például szteroid hormonok, citokinek vagy növekedési faktorok, elérve célsejteket, ami azok specifikus metabolikus változások kapcsolódó beleértve a nagy változás a expresszióját géncsoportok. Ugyanilyen erős és specifikus választ is gyakran okoznak különböző fiziológiailag aktív anyagok exogén eredetű, például feromont vagy toxinok.
Ilyen jelet keresztül a megfelelő jelátviteli molekulák az elsődleges tekintetében a kaszkádok a biokémiai reakciók indul a sejtek válasz a hatása. Elsődleges jeleket a sejtek által felismert köszönhetően a specifikus receptor molekulák fehérje jellegű kölcsönhatásba lépő primer jelátviteli molekulák vagy hatása a fizikai természetét. Elsődleges jel, mint általában, nem alkalmazható közvetlenül azoknak anyagcsere folyamatok a sejtben, hogy a rendelet, amelynek célja. Ehelyett, érzékelő receptorához való képződését intermedier a sejtben kémiai vegyületek kiváltó intracelluláris folyamatokat, és ez hatással lenne az elsődleges célja az extracelluláris jel. Mivel ezek a közbenső információt tartalmaznak az elsődleges szabályozási jeleket, és továbbítja azt a másodlagos, hívják másodlagos hírvivők. Ezek lehetnek különböző ionok, ciklikus nukleotidok, bomlástermékei a lipidek, és egy sor más kémiai anyagok biogén eredetű.
Használata eukarióták második hírvivő rendszer továbbítja azokat egy új szintű integrációt a metabolikus és katabolikus folyamatok, szükség van a létezését többsejtű élőlények. Különösen, a másodlagos hírvivők lehetővé teszi több amplifikálására a jelet az elsődleges szabályozója extracelluláris szabályozó molekulák, amely ezáltal fejtik ki hatást kifejtő, azaz alacsony koncentrációban az extracelluláris térben. Ezen túlmenően, sok csoport a sejtek és szövetek megszerezni a képességét, hogy egyidejűleg és azonos típusú reakciót az elsődleges szabályozási jelet, például a hormon hatását egy szerv az endokrin rendszer. Ez lehetővé teszi a gyors soksejtű szervezet igazodik a változó körülmények belső és a külső.
Transmembrane továbbítása elsődleges jelek. Ahhoz, hogy elsődleges a szabályozó jel eléri a sejtmagba, és hatással van a célgének expresszióját, át kell haladnia a membrán kettős réteg nevezetesen azok a sejtek, amelyek azt szánták. Jellemzően, ezt úgy érjük el, köszönhetően a jelenlétét a felületén fehérjeszerű-sejt-receptor, speciálisan kiválasztott a környezettől jelek, amelyek felismerik az állam (ábra. I.22). A legegyszerűbb esetben, amikor az alacsony molekulatömeg-szabályozók jár, mint hidrofób kémiai vegyület, oldható lipid membránokon (például szteroid hormonok), a receptorok nem használják a közlekedés, és behatolnak a sejtbe radiális diffúzió. Sejtek belsejében ilyen vegyületek specifikusan lépnek kölcsönhatásba a receptor fehérje, és a kapott komplexet át a magba, ahol kifejti szabályozó hatását a transzkripció a megfelelő gének (lásd. Ábra. I.22, a).
Ezzel szemben, membránreceptorok, célzás az extracelluláris térben, képesek végrehajtani egy ligand-szabályozó közlekedési sejtekbe endocitózissal (abszorpció a visszahúzó membrán) a ligandum-receptor membrán vezikulumok a készítményben. Egy ilyen mechanizmus használunk, különösen, átadása molekulák sejtekbe kötődő koleszterin alacsony sűrűségű lipoprotein receptor (lásd. Ábra. I.22, b). Egy másik típusú receptor célzott extracelluláris ligandumok - egy transzmembrán molekula vagy csoport molekulák. Kölcsönhatás a ligandum része az ilyen idegen molekulák kíséri indukciója enzimatikus aktivitás kapcsolódó intracelluláris része ugyanazt a polipeptidet (lásd. Ábra. I.22, c). Példák az ilyen receptorok aktivitását a tirozin-protein-kinázok az inzulin receptor, az epidermális növekedési faktor és vérlemezke-eredetű növekedési faktor. A neuronális szinapszisok és a neuromuszkuláris szöveti érintkező területeken ligandumok, neurotranszmitterek (például acetilkolin vagy -aminovajsav) kölcsönhatásba lépnek a transzmembrán ioncsatornák (lásd. Ábra. I.22, d). Erre válaszolva a ioncsatorna megnyílik, kíséri mozgása ionok a membránon keresztül, és gyors változás a transzmembrán elektromos potenciál. Egyéb transzmembrán receptorok kommunikálni az extracelluláris mátrix proteinek citoszkeletális mikrofilamentumok sejtek és szabályozása a sejt alakjának, attól függően, hogy az extracelluláris mátrix, a növekedés és mozgási képesség (lásd. Ábra. I.22, d). Végül, egy nagy csoport az extracelluláris jelek által felismert receptorok kapcsolódó belső felületén a membrán egy GTP-kötő fehérjék, amelyek viszont, válaszul az elsődleges jel kezdődik szintézisének második messenger tevékenységét szabályozó intracelluláris fehérjék (lásd. Ábra. I.22, e ). Osztályozás szerkezeti alapja receptorok hordozó a jelátvivő a sejtben a membránon keresztül táblázatban mutatjuk be. I.12.
Ábra. I.22. Módszerek átvitelére extracelluláris szabályozó szignáljait membránokon keresztül eukarióta sejtek (a-e)
Y és Y-P - nem foszforilált és foszforilált Tyr maradékok fehérjékkel, sorrendben. Átalakítása a prekurzort is látható egy második messenger X Z
Minden részt vevő receptorokat transzmembrán jelátvitelt, van osztva három osztályba. Így általában a hasonlóságot vagy különbséget a másodlagos szerkezetek alegységek, nem jellemzőit aminosavszekvenciájukat. Receptorok 1. osztályú forma oligomer szerkezetek körül membránjában pórusokat. jelátvitel ebben az esetben megy végbe, mint eredményeként nyílás vagy (egy esetben) zárása ioncsatornák. A fő rész receptor osztály 2 elmerült a membrán, és az egyes alegységek egy olyan szekvenciát tartalmaz által felismert G-fehérjék (lásd. Alább). Az összes alegységét ebbe az osztályba jellemzi egy transzmembrán (TM) szekvenciát, amely keresztezi a membrán 7-szer. Harmadik osztályú alegység receptor minimálisan merített membrán, amely biztosítja a mobilitása receptor internalizáció és a lehetőségét, hogy ezek (átmenet a sejtek citoplazmájában az összetétele a vezikulum membrán). A legtöbb polipeptidláncai ezen alegységek ki van téve a sejteken kívül.
Másodlagos hírvivők. A hipotézis, hogy a hormonok hatását a sejtek anyagcseréjét és a génexpresszió által közvetített intracelluláris szekunder messengerek, először után a felfedezés a késő 1950-es E. Sutherland ciklikus adenozin-3”, 5'-monofoszfát (cAMP). A mai napig, a lista a másodlagos hírvivők kiterjesztették ciklikus guanozin-3”, 5'-monofoszfát, foszfoinozitidok, Ca 2+ ionok és H +. és retinsav arachidonsavnak, a dinitrogén-oxid (NO), valamint számos más biogén vegyszerek. Ha közelebbről szemügyre vesszük a funkciók a hatásmechanizmus mindegyikük túlmutat e könyv, bár lehet, hogy egy konkrét hatása gén kifejeződését.