انتقال پیام
انتقال پیام، شیمی تبدیل سیگنالی است که در یک گیرنده شناسایی میشود به زنجیرهای از رویدادهای مولکولی درونسلولی که یک پاسخ سلولی را تولید میکنند.
Definition
انتقال پیام فرآیندی است که طی آن فعالسازی گیرنده از طریق پروتئینهای مبدل و اثرگذار — اغلب از طریق تغییرات ساختاری، هیدرولیز GTP و فسفوریلاسیون پروتئین — برای تولید یک پاسخ درونسلولی منتقل میشود.
Scope
این موضوع معماری مسیرهای پیامرسانی، کلاسهای اصلی گیرندهها از جمله گیرندههای جفتشده با پروتئین G و تیروزین کینازهای گیرندهای، نقش پروتئینهای G به عنوان سوئیچهای مولکولی، آبشارهای فسفوریلاسیون، و مکانیسمهایی که پیامرسانی را خاتمه داده و بازنشانی میکنند، را پوشش میدهد.
Core questions
- گیرندههای جفتشده با پروتئین G چگونه یک سیگنال را از عرض غشا منتقل میکنند؟
- پروتئینهای G چگونه به عنوان سوئیچهای مولکولی عمل میکنند؟
- تیروزین کینازهای گیرندهای چگونه پیامرسانی را آغاز میکنند؟
- چه چیزی یک آبشار پیامرسانی را خاتمه میدهد؟
Key theories
- پروتئینهای G به عنوان سوئیچهای مولکولی
- گیلمن و همکارانش ثابت کردند که پروتئینهای متصلشونده به GTP بین حالتهای فعال متصل به GTP و غیرفعال متصل به GDP جابجا میشوند، سیگنالها را از گیرندهها به اثرگذارها منتقل میکنند و از طریق هیدرولیز ذاتی GTP خاموش میشوند.
Mechanisms
اتصال لیگاند، ساختار گیرنده را تغییر میدهد؛ یک گیرنده جفتشده با پروتئین G، تبادل GDP به GTP را روی یک پروتئین G کاتالیز میکند، که زیرواحد فعالشده آن آنزیمهای اثرگذار را تنظیم میکند تا زمانی که GTP دوباره به GDP هیدرولیز شود. تیروزین کینازهای گیرندهای به جای آن دیمریزه شده و خودفسفریله میشوند، و جایگاههای اتصالی ایجاد میکنند که کمپلکسهای پیامرسانی را مونتاژ کرده و آبشارهای فسفوریلاسیون را آغاز میکنند. هر مرحله میتواند سیگنال را تقویت کند، و هیدرولیز GTP، فسفاتازها، و حساسیتزدایی گیرنده سیستم را به حالت استراحت خود بازمیگردانند.
Clinical relevance
انتقال پیام، سوئیچینگ و شناسایی مولکولی را که برای زیستشناسی شیمیایی حیاتی است، نشان میدهد و مبنای مفهومی برای طراحی پروبهای مولکولی را فراهم میکند. این بحث مکانیکی و غیرتجویزی است.
History
رادبل منطق گیرنده-مبدل-اثرگذار را پیشنهاد کرد؛ گیلمن پروتئینهای G را شناسایی و مشخص کرد؛ و کارهای بعدی، از جمله کارهای لفکوویتز در مورد ساختار و تنظیم گیرنده، جزئیات چگونگی فعالسازی و حساسیتزدایی این گیرندهها را شرح دادند.
Key figures
- Alfred Gilman
- Martin Rodbell
- Robert Lefkowitz
Related topics
Seminal works
- gilman1987
- nelson2021
Frequently asked questions
- پروتئین G چیست؟
- پروتئین G یک پروتئین متصلشونده به GTP است که به عنوان یک سوئیچ مولکولی عمل میکند، زمانی که به GTP متصل است فعال و زمانی که GTP را به GDP هیدرولیز میکند غیرفعال است و سیگنالها را از گیرندهها به اثرگذارهای پاییندست منتقل میکند.
- تیروزین کینازهای گیرندهای چه تفاوتی با گیرندههای جفتشده با پروتئین G دارند؟
- تیروزین کینازهای گیرندهای فعالیت آنزیمی ذاتی دارند و با دیمریزه شدن و فسفریله کردن تیروزینها پیامرسانی میکنند، در حالی که گیرندههای جفتشده با پروتئین G به طور غیرمستقیم با فعال کردن پروتئینهای G جداگانه پیامرسانی میکنند.