الرسل الثواني داخل الخلايا
الرسل الثواني هي جزيئات صغيرة داخل خلوية تنقل وتضخم الإشارات من المستقبلات المنشطة إلى إنزيمات الخلية وأهداف أخرى.
Definition
الرسول الثاني هو جزيء إشاري صغير داخل خلوي يتغير تركيزه بسرعة استجابةً لتنشيط المستقبلات وينقل الإشارة إلى البروتينات المؤثرة.
Scope
يغطي هذا الموضوع الرسل الثواني الرئيسية، بما في ذلك أحادي فوسفات الأدينوزين الحلقي (cyclic AMP)، وأيونات الكالسيوم، ومنتجات الفوسفوليبيد الإينوزيتولي مثل ثلاثي فوسفات الإينوزيتول وثنائي الغليسرول، وكيفية إنتاجها وإزالتها، وكيفية تنشيطها للمؤثرات النهائية مثل كينازات البروتين.
Core questions
- ما الذي يجعل الجزيء رسولاً ثانياً جيداً؟
- كيف يتم إنتاج أحادي فوسفات الأدينوزين الحلقي (cyclic AMP) وكيف يعمل؟
- كيف يعمل الكالسيوم كإشارة داخل خلوية متعددة الاستخدامات؟
- كيف يقسم ثلاثي فوسفات الإينوزيتول وثنائي الغليسرول الإشارة إلى فرعين؟
Key theories
- إشارات ثلاثي فوسفات الإينوزيتول والكالسيوم
- يشطر إنزيم فوسفوليباز C فوسفوليبيد غشائي إلى ثلاثي فوسفات الإينوزيتول، الذي يطلق الكالسيوم من المخازن الداخلية، وإلى ثنائي الغليسرول، الذي ينشط كيناز البروتين C، مما يربط تنشيط المستقبل بفرعين داخل خلويين.
Mechanisms
تحفز المستقبلات المنشطة الإنزيمات التي تغير مستويات الرسل الثواني. يقوم إنزيم محلقة الأدينيلات (Adenylyl cyclase) بإنتاج أحادي فوسفات الأدينوزين الحلقي (cyclic AMP)، الذي ينشط كيناز البروتين A؛ وتقوم إنزيمات الفوسفوديستراز بتحليله. يشطر إنزيم فوسفوليباز C الدهن الغشائي PIP2 إلى ثلاثي فوسفات الإينوزيتول، الذي يفتح قنوات الكالسيوم على المخازن الداخلية، وإلى ثنائي الغليسرول، الذي ينشط كيناز البروتين C. يعمل الكالسيوم نفسه من خلال بروتينات الارتباط مثل الكالموديولين. نظرًا لأن هذه الرسل صغيرة وقابلة للانتشار، فإنها تنشر وتضخم الإشارات، وتسمح إزالتها السريعة بإنهاء سريع للاستجابة.
Clinical relevance
توضح الرسل الثواني كيف تحول الخلايا تنشيط المستقبلات إلى استجابات سريعة ومضخمة ومنظمة مكانيًا، وهو مفهوم أساسي في جميع جوانب الإشارات الخلوية. المعالجة هنا وصفية وغير توجيهية.
History
أدخل اكتشاف ساذرلاند لأحادي فوسفات الأدينوزين الحلقي (cyclic AMP) مفهوم الرسول الثاني؛ وأوضح بيريدج إشارات ثلاثي فوسفات الإينوزيتول والكالسيوم، وحدد نيشيزوكا كيناز البروتين C كهدف لثنائي الغليسرول، مما رسم خرائط أنظمة الرسل الرئيسية.
Key figures
- Earl Sutherland
- Michael Berridge
- Yasutomi Nishizuka
Related topics
Seminal works
- berridge1993
- alberts2014
Frequently asked questions
- لماذا تعتبر الرسل الثواني مهمة؟
- إنها تحمل الإشارة من المستقبل عميقًا داخل الخلية، وتضخمها لأن إنزيمًا واحدًا يمكنه صنع العديد من جزيئات الرسول، وتسمح بتنسيق الاستجابة وإيقافها بسرعة.
- كيف يعمل الكالسيوم كإشارة؟
- تحافظ الخلايا على مستوى منخفض جدًا من الكالسيوم السيتوبلازمي، لذا فإن الإطلاق المتحكم فيه من المخازن أو الدخول من الخارج ينتج عنه ارتفاع حاد تكتشفه البروتينات المرتبطة مثل الكالموديولين لتحفيز الاستجابات.