سیستمهای پیامرسان ثانویه
پیامرسانهای ثانویه مولکولهای کوچک درونسلولی هستند که سیگنالهای دریافتی در سطح سلول را منتقل و تقویت میکنند و فعالسازی گیرنده را به تغییرات شیمیایی گسترده در داخل سلول تبدیل مینمایند.
Definition
پیامرسان ثانویه یک مولکول سیگنالدهنده کوچک درونسلولی است که غلظت آن در پاسخ به فعالسازی گیرنده افزایش مییابد و سیگنال را با فعال کردن اثرگذارندههای پاییندستی منتقل میکند؛ سیستمهای پیامرسان ثانویه مسیرهایی هستند که حول آنها ساخته شدهاند.
Scope
این مبحث پیامرسانهای ثانویه اصلی — cAMP و cGMP، یونهای کلسیم، و محصولات هیدرولیز فسفواینوزیتید — تولید و حذف آنها، و آنزیمهای پاییندستی مانند پروتئین کینازها که توسط آنها فعال میشوند را پوشش میدهد و تقویت و ادغام سیگنال را نشان میدهد.
Core questions
- cAMP چگونه تولید میشود و چه چیزی را فعال میکند؟
- چرا یونهای کلسیم پیامرسانهای ثانویه مؤثری هستند؟
- هیدرولیز فسفواینوزیتید چگونه دو پیامرسان را همزمان تولید میکند؟
- چگونه سطوح پیامرسان ثانویه گذرا نگه داشته میشوند؟
Key theories
- cAMP به عنوان یک پیامرسان ثانویه
- ساترلند نشان داد که اتصال هورمون، cAMP درونسلولی را افزایش میدهد، که کینازهای پاییندستی را فعال میکند و الگوی انتقال سیگنال سطحی توسط یک مولکول کوچک قابل انتشار را برقرار میسازد.
- سیگنالدهی فسفواینوزیتید
- بریج و اروین نشان دادند که هیدرولیز یک فسفولیپید غشایی، اینوزیتول تریفسفات و دیآسیلگلیسرول را تولید میکند، دو پیامرسان که کلسیم را آزاد کرده و پروتئین کیناز C را فعال میکنند و یک سیگنال را به دو شاخه تقسیم مینمایند.
Mechanisms
آدنیلیل سیکلاز ATP را به cAMP تبدیل میکند که پروتئین کیناز A را فعال مینماید؛ فسفودیاسترازها cAMP را تجزیه میکنند تا سیگنال را پایان دهند. فسفولیپاز C یک فسفواینوزیتید غشایی را به اینوزیتول تریفسفات، که کانالهای کلسیم را باز میکند، و دیآسیلگلیسرول، که پروتئین کیناز C را فعال مینماید، میشکافد. کلسیم خود از طریق پروتئینهای متصلشونده مانند کالمودولین عمل میکند. در هر سیستم، تولید با حذف سریع متعادل میشود تا سطوح پیامرسان سیگنال ورودی را دنبال کند.
Clinical relevance
شیمی پیامرسان ثانویه نمونهای از تقویت و انشعاب در شبکههای مولکولی است و اساس زیستشناسی شیمیایی را تشکیل میدهد. این درمان توصیفی و غیرتجویزی است.
History
کشف cAMP توسط ساترلند این حوزه را گشود؛ مسیر فسفواینوزیتید توسط بریج، اروین و دیگران در دهه ۱۹۸۰ روشن شد، و شناسایی پروتئین کیناز C توسط نیشیزوکا، دیآسیلگلیسرول را به فسفوریلاسیون پاییندستی مرتبط ساخت.
Key figures
- Earl Sutherland
- Michael Berridge
- Yasutomi Nishizuka
Related topics
Seminal works
- sutherland1972
- berridge1984
- nelson2021
Frequently asked questions
- چرا پیامرسانهای ثانویه مفید هستند؟
- آنها به سیگنالی که در سطح سلول عمل میکند اجازه میدهند تا به سرعت در سراسر سلول پخش شود و تقویت گردد، زیرا یک آنزیم فعالشده میتواند مولکولهای پیامرسان زیادی تولید کند که هر یک اثرگذارندههای بیشتری را فعال میکنند.
- چگونه کلسیم به عنوان یک سیگنال عمل میکند در حالی که همیشه حضور دارد؟
- سلولها کلسیم سیتوزولی را در حالت استراحت بسیار پایین نگه میدارند، بنابراین افزایش تنظیمشده یک سیگنال تیز و گذرا تولید میکند که پروتئینهای متصلشونده آن را تشخیص میدهند، و پس از آن پمپها سطح استراحت پایین را بازیابی میکنند.