پیامرسانهای ثانویه درونسلولی
پیامرسانهای ثانویه مولکولهای کوچک درونسلولی هستند که سیگنالها را از گیرندههای فعالشده به آنزیمها و سایر اهداف سلول منتقل و تقویت میکنند.
Definition
پیامرسان ثانویه یک مولکول سیگنالدهنده کوچک درونسلولی است که غلظت آن در پاسخ به فعالسازی گیرنده به سرعت تغییر میکند و سیگنال را به پروتئینهای اثرگذار منتقل میکند.
Scope
این موضوع پیامرسانهای ثانویه اصلی، از جمله cAMP، یونهای کلسیم، و محصولات اینوزیتول فسفولیپید شامل اینوزیتول تریفسفات و دیاسیلگلیسرول را پوشش میدهد؛ همچنین نحوه تولید و حذف آنها و چگونگی فعالسازی اثرگذارندههای پاییندستی مانند پروتئین کینازها مورد بررسی قرار میگیرد.
Core questions
- چه چیزی یک مولکول را به یک پیامرسان ثانویه خوب تبدیل میکند؟
- cAMP چگونه تولید میشود و چگونه عمل میکند؟
- کلسیم چگونه به عنوان یک سیگنال درونسلولی چندمنظوره عمل میکند؟
- اینوزیتول تریفسفات و دیاسیلگلیسرول چگونه یک سیگنال را به دو شاخه تقسیم میکنند؟
Key theories
- سیگنالدهی اینوزیتول تریفسفات و کلسیم
- فسفولیپاز C یک فسفولیپید غشایی را به اینوزیتول تریفسفات (که کلسیم را از ذخایر داخلی آزاد میکند) و دیاسیلگلیسرول (که پروتئین کیناز C را فعال میکند) میشکافد و فعالسازی گیرنده را به دو شاخه درونسلولی متصل میکند.
Mechanisms
گیرندههای فعالشده آنزیمهایی را تحریک میکنند که سطوح پیامرسان ثانویه را تغییر میدهند. آدنیلات سیکلاز، cAMP را تولید میکند که پروتئین کیناز A را فعال میسازد؛ فسفودیاسترازها آن را تجزیه میکنند. فسفولیپاز C لیپید غشایی PIP2 را به اینوزیتول تریفسفات (که کانالهای کلسیم را در ذخایر داخلی باز میکند) و دیاسیلگلیسرول (که پروتئین کیناز C را فعال میکند) میشکافد. خود کلسیم از طریق پروتئینهای متصلشونده مانند کالمودولین عمل میکند. از آنجا که این پیامرسانها کوچک و قابل انتشار هستند، سیگنالها را گسترش و تقویت میکنند، و حذف سریع آنها امکان خاتمه سریع را فراهم میآورد.
Clinical relevance
پیامرسانهای ثانویه توضیح میدهند که چگونه سلولها فعالسازی گیرنده را به پاسخهای سریع، تقویتشده و سازمانیافته فضایی تبدیل میکنند، که یک مفهوم اصلی در سیگنالدهی سلولی است. رویکرد در اینجا توصیفی و غیرتجویزی است.
History
کشف cAMP توسط ساترلند مفهوم پیامرسان ثانویه را معرفی کرد؛ بریج سیگنالدهی اینوزیتول تریفسفات و کلسیم را روشن ساخت، و نیشیزوکا پروتئین کیناز C را به عنوان هدف دیاسیلگلیسرول شناسایی کرد و سیستمهای پیامرسان اصلی را ترسیم نمود.
Key figures
- Earl Sutherland
- Michael Berridge
- Yasutomi Nishizuka
Related topics
Seminal works
- berridge1993
- alberts2014
Frequently asked questions
- چرا پیامرسانهای ثانویه مهم هستند؟
- آنها سیگنال را از یک گیرنده به عمق سلول منتقل میکنند، آن را تقویت میکنند زیرا یک آنزیم میتواند مولکولهای پیامرسان زیادی تولید کند، و امکان هماهنگی و خاموش شدن سریع پاسخ را فراهم میآورند.
- کلسیم چگونه به عنوان یک سیگنال عمل میکند؟
- سلولها کلسیم سیتوپلاسمی را بسیار پایین نگه میدارند، بنابراین آزاد شدن کنترلشده از ذخایر یا ورود از خارج، افزایش شدیدی را ایجاد میکند که پروتئینهای متصلشونده مانند کالمودولین آن را تشخیص میدهند تا پاسخها را تحریک کنند.