Kuvaus Signaalin Transduktio

Kuten elävät organismit olemme jatkuvasti vastaanottaa ja tulkita signaaleja ympäristöstä. Nämä signaalit voivat tulla valon, lämmön, hajujen, kosketuksen tai äänen muodossa. Myös kehomme solut vastaanottavat jatkuvasti signaaleja muista soluista. Nämä signaalit ovat tärkeitä pitämään solut elossa ja toimintaa sekä edistää tärkeitä tapahtumia, kuten solujen jakautumista ja erilaistumista.,

signaalit ovat useimmiten kemikaaleja, joita esiintyy solunulkoisessa nesteessä solujen ympärillä. Nämä kemikaalit voivat kaukaisista paikoista kehossa (hormonitoimintaa signalointi, jonka hormonit), lähellä soluja (paracrine signalointi) tai voi olla jopa erittyy samaan soluun (autocrine signalointi).

Kuva \(\PageIndex{1}\)., (CC BY-NC-SA)

molekyylejä voi laukaista mikä tahansa määrä soluvasteita, myös muuttaa aineenvaihduntaa solun vastaanottaa signaalin tai johtaa muutokseen geenin ilmentyminen (transkriptio) sisällä tuma solun tai molemmat.

Katsaus Solun Signalointi

Solun signalointi voidaan jakaa 3 vaihetta.

1. Vastaanotto: solu havaitsee signalointimolekyylin solun ulkopuolelta. Signaali on havaittu, kun kemiallinen signaali (tunnetaan myös nimellä ligandi) sitoutuu reseptorin proteiini pinnalla solun tai solun sisällä.

2., Transduktio: signalointimolekyylin sitoutuessa reseptoriin se muuttaa reseptoriproteiinia jollain tavalla. Tämä muutos käynnistää transduktion prosessin. Signaalitransduktio on yleensä useiden vaiheiden reitti. Jokainen signaalitransduktioreitin relemolekyyli muuttaa reitin seuraavaa molekyyliä.

3. Vastaus: lopuksi signaali laukaisee tietyn soluvasteen.

Kuva \(\PageIndex{2}\)., (CC BY-NC-SA)

Vastaanotto

– Kalvo reseptoreihin toiminto sitova signaalin molekyylin (ligandi) ja aiheuttaa tuotannon toinen signaali (tunnetaan myös nimellä second messenger), joka sitten aiheuttaa solujen vastaus. Nämä tyyppi reseptorit välittävät tietoa solunulkoisen ympäristön sisälle soluun muuttamalla muodon tai liittymällä toisen proteiinin kerran tiettyyn ligandi sitoutuu siihen. Esimerkkejä kalvoreseptoreista ovat G-proteiineihin kytketyt reseptorit ja Reseptorityrosiinikinaasit.

Kuva \(\PageIndex{3}\)., (CC BY-NC-SA)

Solunsisäisiä reseptoreita löytyy solun sisällä, joko cytopolasm tai tumassa target cell (solu vastaanottaa signaalin). Kemiallisia sanansaattajia, jotka ovat hydrofobisia tai hyvin pieni (steroidi hormoneja, esimerkiksi) voi läpäistä solukalvon ilman apua ja sitoa näitä solunsisäisiä reseptoreita. Kun signaalimolekyyli sitoutuu ja aktivoituu, aktivoitu reseptori voi käynnistää soluvasteen, kuten muutoksen geenin ilmentymisessä.

Kuva \(\PageIndex{3}\)., (CC BY-NC-SA)

Transduktio

Koska signalointi järjestelmät täytyy olla herkkiä pieniä pitoisuuksia kemiallisia signaaleja ja toimia nopeasti, solut käyttävät usein monivaiheinen polku, joka lähettää signaalin nopeasti, kun taas vahvistamalla signaali lukuisia-molekyylejä jokaisessa vaiheessa.

Vaiheet signaalin transduktio koulutusjakson liittyy usein lisäämällä tai poistamalla fosfaatti ryhmiä, joiden tuloksia aktivointi proteiineja. Entsyymejä, jotka siirtävät fosfaattiryhmiä ATP: stä proteiiniin, kutsutaan proteiinikinaaseiksi., Monet rele molekyylien signaalin transduktio koulutusjakson ovat proteiini kinaasit ja toimivat usein muiden proteiini kinaasit koulutusjakson. Usein tämä luo fosforylaation cascade, jossa yksi entsyymi phosphorylates toinen, joka sitten phosphorylates toinen proteiini, aiheuttaa ketjureaktion.

fosforylaatiokaskadille tärkeitä ovat myös proteiinifosfataasit. Proteiinifosfataasit ovat entsyymejä, jotka voivat nopeasti poistaa fosfaattiryhmiä proteiineista (fosforylaatio) ja siten inaktivoida proteiinikinaaseja., Proteiinifosfataasit ovat signaalitransduktiossa oleva ”off-kytkin”. Signaalin antoreitin sammuttaminen, kun signaalia ei enää ole, on tärkeää sen varmistamiseksi, että soluvastetta säädellään asianmukaisesti. Defosforylaatio mahdollistaa myös proteiinikinaasien uudelleenkäytön ja mahdollistaa solun reagoimisen uudelleen, kun toinen signaali vastaanotetaan.

kinaasit eivät ole ainoita työkaluja, joita solut käyttävät signaalitransduktiossa., Pieni, nonprotein, vesiliukoisia molekyylejä tai ioneja kutsutaan toisen sanansaattajat (the ligandi, joka sitoutuu reseptoriin on ensimmäinen sanansaattaja) voi myös rele vastaanottamat signaalit reseptoreihin solun pinnalla kohdistaa molekyylejä, sytoplasmassa tai tumassa. Esimerkkejä toisista sanansaattajista ovat syklinen AMP (cAMP) ja kalsiumionit.

Kuva \(\PageIndex{4}\). (CC BY-NC-SA)

Vastaus

Solun signalointi lopulta johtaa asetuksen yhden tai useamman solun toimintaan., Geeniekspression säätely (tiettyjen geenien transkription kääntäminen päälle tai pois päältä) on solujen signaloinnin yhteinen tulos. Signalointi koulutusjakso voi myös säädellä toimintaa proteiinia, esimerkiksi avaamalla tai sulkemalla ioni-kanavan solukalvon tai edistää muutosta solujen aineenvaihduntaa, kuten katalysoi jakautuminen glykogeenin. Signaalinvälitysreittien voi johtaa myös tärkeä solujen tapahtumia, kuten solun jakautumisen tai apoptoosin (ohjelmoidun solukuoleman).