15 sygnalizacja międzykomórkowa bmp

Streszczenie

♦    Komórki w organizmie wielokomórkowym porozumiewają się za pomocą bardzo różnorodnych chemicznych sygnałów zewnątrzkomórkowych.

♦    Hormony są przenoszone z krwią do odległych komórek docelowych, natomiast większość innych ze-wnątrzkomórkowych cząsteczek sygnałowych działa tylko na krótkie odległości. Komórki sąsiadujące ze sobą często porozumiewają się przez bezpośredni kontakt powierzchni komórkowych.

♦    Sygnał zewnątrzkomórkowy pobudza komórki, gdy wiąże się on z białkiem receptora i aktywuje go. Każdy receptor rozpoznaje szczególną cząsteczkę sygnałową.

♦    Białkowe receptory' działają jako przekaźniki przekształcają: jedną fizyczną formę sygnału w drugą.

♦    Większość zewnątrzkomórkowych cząsteczek sygnałowych nie może przejść przez błonę komórkową; wiążą się one z receptorami błonowymi eksponowanymi na powierzchni komórki. Receptory' te przenoszą sygnał na drugą stronę błony komórkowej.

♦    Małe hydrofobowe zewnątrzkontórkowe cząsteczki sygnałowe, takie jak hormony steroidowe i tlenek azotu, mogą bezpośrednio dyftindować przez błonę komórkową; aktywują one wewnątrzkomórkowe białka receptorowe, które są albo regulatorowymi białkami genów, albo enzymami.

♦    Istnieją trzy' główne klasy' receptorów powierzchni komórki: 1) reccptoryjonotropowe —związane z kanałami p nowymi, 1) receptoiy metabotropowe — współpracujące z białkami G oraz 3) receptory' katalityczne — związane z aktywnością enzymatyczną,

•    Receptory' metabotropowe i receptory' katalityczne reagują na sygnały zewnątrzkomórkowe inicjacją kaskad wewnątrzkomórkowych reakcji sygnalizacyjnych, które zmieniają zachowanie się komórki.

•    Receptory' metabotropowe aktywują jedną z dwóch klas białek wiążąpych GTP, trimerowe białka G, które działają jako przełączniki molekularne, przenoszą: pizez krótki okres sygnał dalej do wnętrza komórki, a następnie wyłączają się przez zhydroli-zowanie związanego z nimi GTP do GDP.

•    Niektóre białka G bezpośrednio regulują kanały'jonowe w błonie komórkowej. Inne aktywują enzym cyklazę adenylanową, zwiększając wewnątrzkomórkowe stężenie cyklicznego AMP. Jeszcze inne białka G aktywują enzym fosfolipazę C, która wytwarza wtórne cząsteczki informacyjne: trisfosforan inozytolu (IP;) i diacy'loglicerol.

•    ll\otwiera kanały jonowe w błonie retikulum endo-plazmatycznego, uruchamiając wypływ wolnych jonów Ca²⁴ do cytozolu. Ca²⁺ działa jako wewnątrzkomórkowa wtórna cząsteczka informacyjna, zmieniają: aktywność szerokiego zestawu białek.

•    Podwyższenie poziomu cyklicznego AMP aktywuje kinazę butikową A (kinazę A), natomiast Ca ‘ łącznie z diacylogliccrolcm aktywują kinazę białkową C (kinazę C).

•    Kinaza A i kinaza C fosfoiylują reszty sety nowe i treoninowe wybranych biatek docelowych, zmieniając przez to aktywność tych białek. Różne typy' komórek zawierają odmienne zestawy białek docelowych i są pobudzane w różny sposób.

•    W zasadzie stymulacja receptorów współpracujących z białkami G prowadzi do szybkich i odwracalnych odpowiedzi komórek.

•    Wiele receptorów katalitycznych ma wewnątrzkomórkowe domeny' butikowe działające jako enzymy; większość z nich to receptorowe kinazy' tyrozynowe, aktywowane przez czynniki wzrostu i fosfoiylujące reszty tyrozynowe wybranych białek wewnątrzkomórkowych.

•    Zaktywowane receptorowe kinazy' tyrozynowe powodują zorganizowanie się przv ich wewnątrzkomórkowych domenach wewnątrzkomórkowego kompleksu sygnalizacyjnego; funkcją części tego kompleksu jest aktywacja Ras, małego białka wiążącego GTP, które aktywuje kaskadę kinaz białkowych, pizenoszących sygnał z błony komórkowej do jądra.

•    Mutacje pobudzające proliferację komórek poprzez nadaktywację białka Ras są cechą wspólną dla wielu rodzajów nowotworów.

•    Różne wewnątrzkomórkowe szlaki sygnalizacyjne wchodzą ze sobą w interakcję, umożliwiając komórkom zareagowanie stosowną odpowiedzią na złożoną kombinację sygnałów. Pewne kombinacje sygnałów umożliwiają komórce przeżycie; inne kombinacje sygnałów zmuszą ją do proliferacji; gdy brak jakichkolwiek sygnałów, większość komórek popełni samobójstwo.