Rys. 16-10. Tlenek azotu (NO) uruchamia rozkurcz mięśnia gładkiego w ścianie naczynia krwionośnego. (A) Na rysunku przedstawiono połączenie nerwu z naczyniem krwionośnym. (B) Sekwencja zdarzeń prowadząca do rozszerzenia się naczynia krwionośnego.
Acetylocholina uwolniona z zakończeń nerwów w ścianie naczynia krwionośnego uruchamia syntezę i uwalnianie NO przez komórki śródbłonka wyściełające to naczynie. NO dyfunduje z komórek śródbłonka do przylegających komórek mięśnia gładkiego, powodując rozkurcz (relaksację) komórek mięśnia. Należy podkreślić, że gazowy NO jest wysoce toksyczny przy wdychaniu i nie należy go mylić z podtlenkiem azotu (N2O) znanym jako gaz rozweselający
(B)
pobudzone zakończenie nerwu
(A)
komórki mięśnia gładkiego błona podstawna
komórka śródbłonka
arginma
■V
ł
ł
-acetylocholina
tlenek
azotu
NO związany z białkiem docelowym
SZYBKA DYFUZJA NO PRZEZ BŁONY
SZYBKA RELAKSACJA KOMÓRKI MIĘŚNIA GŁADKIEGO
komórka mięśnia gładkiego
komórka
śródbłonka
klicznego AMP, znacznie częściej używanej wewnątrzkomórkowej czą-eczki sygnałowej, której działanie omówimy później.
Gazy takie jak NO to nie jedyne cząsteczki sygnałowe, które mogą przenikać przez błony komórkowe. Hydrofobowe cząsteczki sygnałowe takie jak hormony steroidowe (w tym kortyzol, estradiol i testosteron) oraz hormony tarczycy takie jak tyroksyna (rys. 16-11) przechodzą przez błonę komórkową morki docelowej. Jednakże nie aktywują one enzymu wewnątrzkomórko-ego, ale wiążą się z białkami receptorowymi znajdującymi się w cytozolu łub jądrze. Tymi receptorami są białka zdolne do regulacji transkrypcji genów, przy czym w komórce nie poddanej stymulacji zwykle obecne są one w formie nieaktywnej. Po związaniu hormonu receptor ulega dużej zmianie konformacyjnej, co prowadzi do jego aktywacji, dzięki której może on inicjować lub hamować transkrypcję wybranego zespołu genów (rys. 16-12). Dla każdego typu hormonu istnieje odrębne białko receptorowe, a każdy
tyroksyna
Rys. 16-11. Niektóre małe hydrofobowe hormony wiążą się z receptorami wewnątrzkomórkowymi, które pełnią funkcję białek regulujących geny. Chociaż cząsteczki sygnałowe tego typu różnią się budową chemiczną i funkcją, wszystkie działają za pośrednictwem wewnątrzkomórkowych białek receptorowych. Receptory te nie są identyczne, ale są ewolucyjnie spokrewnione i należą do nadrodziny receptorów hormonów steroidowych białek regulujących geny. Miejsca powstawania i funkcje tych hormonów podano w tab. 16-1 (s. 537)
Ogólne zasady sygnalizacji komórkowej
541