Signalo perdavimas yra išorinių ir vidinių dirgiklių perdavimas organizme. Receptorius baltymai, antrieji pasiuntiniai ir fermentai (enzimai) pirmiausia dalyvauja šiame signalo perdavime. Signalo perdavimo defektai yra daugumos ligų, tokių kaip Vėžys ir autoimuninės ligos.
Kas yra signalo perdavimas?
Fiziologinio signalo perdavimo ar signalo perdavimo būdu kūno ląstelės reaguoja į išorinius ir vidinius dirgiklius. Fiziologinio signalo perdavimo ar signalo perdavimo būdu kūno ląstelės reaguoja į išorinius ir vidinius dirgiklius. Šiame procese signalas transformuojamas ir prasiskverbia į ląstelės vidų, kur per signalo grandinę sukelia ląstelės efektą. Tokiu būdu signalai gali būti perduodami iš vieno kūno skyriaus į kitą. Ląstelės taip gali bendrauti tarpusavyje. Signalo perdavimas vyksta vienu arba keliais lygiais. Kai procese dalyvauja keli nuosekliai sujungti lygiai, tai vadinama signaline kaskada. Fermentai ir antriniai pasiuntiniai dalyvauja signalo perdavime. Todėl mes dažnai kalbame apie fermento sukeltą biocheminį procesą, kurio metu biologinė informacija perduodama nešikliais. Skirtingų šaltinių signalai yra koordinuojami citoplazmoje ar branduolyje. Skirtingi ląstelių tipo signalizacijos keliai kartu suformuoja vadinamąjį signalizacijos tinklą. Imuniniai atsakai ir raumenys susitraukimai, taip pat regos ir uoslės suvokimas, visi priklauso nuo signalo perdavimo.
Funkcija ir užduotis
Baltymai yra ląstelės membrana ir kūno ląstelės viduje. Šie baltymai tarnauja kaip receptoriai. Signalizavimas molekulės prisijungti prie receptoriaus baltymų paviršiuje. Taigi receptoriai priima signalus iš išorės arba iš vidaus ir perduoda juos į ląstelės vidų apdoroti. Geriausiai žinomas signalizavimas molekulės apima neuromediatorius ir hormonai, pavyzdžiui. Žmogaus kūne yra daugybė skirtingų receptorių. Pavyzdžiui, cistoliniai receptoriai yra klampioje citoplazmos dalyje. Šio tipo receptoriai daugiausia apima steroidinius receptorius. Nuo šių receptorių reikia atskirti membraninius receptorius. Jie turi tarpląstelinį ir tarpląstelinį lygį. Taigi jie sugeba signalinę molekulę jungtis už ląstelės ribų. Kad signalas prasiskverbtų į vidų, jie keičia savo erdvinę struktūrą. Pats signalas neprasiskverbia į ląstelę. Vietoj to, signalo informacija pasiekia ląstelės vidų per biocheminius baltymų procesus. Šiuos biocheminius procesus kontroliuoja hidrofilinės medžiagos, tokios kaip neurotransmiteriai. Su membrana susiję receptoriai yra arba jonų kanalai, su G baltymu susieti receptoriai arba su fermentais susieti signalizacijos keliai. Jonų kanalai yra transmembraniniai baltymai. Jie arba įjungiami, arba išjungiami signalu. Taigi membranos pralaidumas padidėja arba sumažėja tam tikriems jonams. Jonų kanalai ypač svarbūs nerviniams signalams. Su G baltymu susieti receptoriai stimuliuoja G baltymą pakeisti surištą BVP cheminiu junginiu GTP. Dėl to G baltymas skyla į α ir βγ vienetus, kurie abu perduoda signalą. Su G baltymu susieti receptoriai dalyvauja tokiuose procesuose kaip regėjimas ir uoslė. Su fermentais susieti signalizacijos keliai susideda iš šešių poklasių. Visi jie atitinka transmembraninius baltymus. Tokie procesai, kaip kinazės sukeltas fosforilinimas ir fosfatazės sukeltas defosforilinimas, vaidina svarbų vaidmenį šių signalų takų atžvilgiu. Nepaisant signalo perdavimo kelio, faktinis signalo perdavimo tikslas yra vidinių ir išorinių signalų perdavimas ląstelės viduje esantiems efektoriniams baltymams. Šis perdavimas įvyksta per tikslinį sąveika tarp kelių baltymų. Signalizuojančių baltymų ir tarpląstelinių signalinių baltymų aktyvinimas šiame procese vaidina pagrindinį vaidmenį. Kai kurie signalai sustiprinami vienu metu suaktyvinant kelis efektorinius baltymus. Antrieji pasiuntiniai yra ypač svarbūs sujungiant signalo perdavimo kelius ir integruojant skirtingus signalus. Tai yra skirtingų kelių sąsajos, kurios gali sukelti ląstelių reakcijas. Signalo perdavimas įgalina vienaląsčius organizmus prisitaikyti prie savo aplinkos, pavyzdžiui, reguliuojant sotff metabolizmą ar genas išraiška. Tokiu būdu procesas leidžia išgyventi vienaląsčiui organizmui. Daugialąsčiuose organizmuose signalo perdavimas leidžia priimti ir apdoroti vidinius ir išorinius dirgiklius. Taigi signalo perdavimas taip pat yra nepakeičiamas jų išlikimui. Pavyzdžiui, ląstelių augimą, ląstelių dalijimąsi ir mirtį įtakoja aprašyti procesai.
Ligos ir sutrikimai
Sutrikus signalizacijos keliams, šis sutrikimas gali sukelti įvairias ligas. Vėžiai, diabetas, inkstas liga ir autoimuninės ligos buvo įrodyta, kad jie susiję su signalo perdavimo defektais. Signalinė molekulė paprastai jungiasi prie vieno iš aprašytų receptorių ląstelės paviršiuje ir gali sukelti ląstelių dalijimąsi kompleksiniu atsaku. Į Vėžys, koduojančių signalų genų mutacijos molekulės, receptoriai arba fermentai (enzimai) sukelti padidėjusį arba neteisingai nukreiptą signalizavimo kelio aktyvumą. Dėl to padidėja ląstelių dalijimosi stimuliacija. Šiame kontekste fermentai, dalyvaujantys transdukcijoje, vaidina pagrindinį vaidmenį. Jie dažnai padidina jų aktyvumą Vėžys. Todėl farmakologija nori ateityje selektyviai slopinti šiuos fermentus ir taip sukurti vaistą nuo vėžio. Medicininiai tyrimai, net ir nuo priešvėžinių vaistų, šiuo metu (nuo 2015 m.) Intensyviai vystomi vaistų, pagrįstų signalo perdavimo procesais. Net choleros, kokliukas kosulys, ir plačiai paplitusių negalavimų, tokių kaip hipertenzija yra susiję su signalo perdavimo defektais, kuriuos, kaip manoma, palengvina tam tikri išoriniai dirgikliai. narkotikai šiandien prieinamos įvairios ligos, taip pat specialiai trukdo perduoti signalą. Ateityje ši intervencija greičiausiai taps dar tikslingesnė ir tikslingesnė.
