अंतःकोशिकीय द्वितीयक संदेशवाहक

द्वितीयक संदेशवाहक छोटे अंतःकोशिकीय अणु होते हैं जो सक्रिय रिसेप्टर्स से संकेतों को कोशिका के एंजाइमों और अन्य लक्ष्यों तक पहुँचाते और प्रवर्धित करते हैं।

Definition

एक द्वितीयक संदेशवाहक एक छोटा अंतःकोशिकीय सिग्नलिंग अणु होता है जिसकी सांद्रता रिसेप्टर सक्रियण के जवाब में तेजी से बदलती है और जो सिग्नल को प्रभावक प्रोटीन तक पहुँचाता है।

Scope

यह विषय प्रमुख द्वितीयक संदेशवाहकों को शामिल करता है, जिनमें चक्रीय एएमपी (cyclic AMP), कैल्शियम आयन (calcium ions), और इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट (inositol trisphosphate) तथा डायएसिलग्लिसरॉल (diacylglycerol) जैसे इनोसिटोल फॉस्फोलिपिड उत्पाद शामिल हैं, साथ ही यह भी बताता है कि वे कैसे उत्पन्न और हटाए जाते हैं, और वे प्रोटीन किनेज (protein kinases) जैसे डाउनस्ट्रीम प्रभावकों को कैसे सक्रिय करते हैं।

Core questions

• एक अणु को एक अच्छा द्वितीयक संदेशवाहक क्या बनाता है?
• चक्रीय एएमपी (cyclic AMP) का उत्पादन कैसे होता है और यह कैसे कार्य करता है?
• कैल्शियम एक बहुमुखी अंतःकोशिकीय सिग्नल के रूप में कैसे कार्य करता है?
• इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट (inositol trisphosphate) और डायएसिलग्लिसरॉल (diacylglycerol) एक सिग्नल को दो शाखाओं में कैसे विभाजित करते हैं?

Key theories

इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और कैल्शियम सिग्नलिंग

फॉस्फोलिपेज सी (Phospholipase C) एक झिल्ली फॉस्फोलिपिड को इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट (inositol trisphosphate) में तोड़ता है, जो आंतरिक भंडारों से कैल्शियम छोड़ता है, और डायएसिलग्लिसरॉल (diacylglycerol) में, जो प्रोटीन किनेज सी (protein kinase C) को सक्रिय करता है, जिससे रिसेप्टर सक्रियण को दो अंतःकोशिकीय शाखाओं से जोड़ा जाता है।

Mechanisms

सक्रिय रिसेप्टर उन एंजाइमों को उत्तेजित करते हैं जो द्वितीयक संदेशवाहक के स्तर को बदलते हैं। एडेनिलिल साइक्लेज (Adenylyl cyclase) चक्रीय एएमपी (cyclic AMP) बनाता है, जो प्रोटीन किनेज ए (protein kinase A) को सक्रिय करता है; फॉस्फोडिएस्टेरेस (phosphodiesterases) इसे नीचा दिखाते हैं। फॉस्फोलिपेज सी (Phospholipase C) झिल्ली लिपिड पीआईपी2 (PIP2) को इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट (inositol trisphosphate) में तोड़ता है, जो आंतरिक भंडारों पर कैल्शियम चैनलों को खोलता है, और डायएसिलग्लिसरॉल (diacylglycerol) में, जो प्रोटीन किनेज सी (protein kinase C) को सक्रिय करता है। कैल्शियम स्वयं कैल्मोडुलिन (calmodulin) जैसे बंधनकारी प्रोटीन के माध्यम से कार्य करता है। क्योंकि ये संदेशवाहक छोटे और विसरणीय होते हैं, वे संकेतों को फैलाते और प्रवर्धित करते हैं, और उनका तेजी से निष्कासन त्वरित समाप्ति की अनुमति देता है।

Clinical relevance

द्वितीयक संदेशवाहक बताते हैं कि कोशिकाएं रिसेप्टर सक्रियण को तेज, प्रवर्धित और स्थानिक रूप से व्यवस्थित प्रतिक्रियाओं में कैसे परिवर्तित करती हैं, जो कोशिका सिग्नलिंग में एक मुख्य अवधारणा है। यहां दिया गया उपचार वर्णनात्मक और गैर-निर्धारक है।

History

सदरलैंड (Sutherland) द्वारा चक्रीय एएमपी (cyclic AMP) की खोज ने द्वितीयक संदेशवाहक की अवधारणा को प्रस्तुत किया; बेरिडेज (Berridge) ने इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट (inositol trisphosphate) और कैल्शियम सिग्नलिंग को स्पष्ट किया, और निशिज़ुका (Nishizuka) ने प्रोटीन किनेज सी (protein kinase C) को डायएसिलग्लिसरॉल (diacylglycerol) लक्ष्य के रूप में पहचाना, जिससे प्रमुख संदेशवाहक प्रणालियों का मानचित्रण हुआ।

Key figures

• Earl Sutherland
• Michael Berridge
• Yasutomi Nishizuka

Seminal works

• berridge1993
• alberts2014

Frequently asked questions

द्वितीयक संदेशवाहक क्यों महत्वपूर्ण हैं?

वे एक रिसेप्टर से सिग्नल को कोशिका के अंदर गहराई तक ले जाते हैं, इसे प्रवर्धित करते हैं क्योंकि एक एंजाइम कई संदेशवाहक अणु बना सकता है, और प्रतिक्रिया को समन्वित और जल्दी बंद करने की अनुमति देते हैं।

कैल्शियम एक सिग्नल के रूप में कैसे कार्य करता है?

कोशिकाएं साइटोप्लाज्मिक कैल्शियम को बहुत कम रखती हैं, इसलिए भंडारों से नियंत्रित रिहाई या बाहर से प्रवेश एक तीव्र वृद्धि पैदा करता है जिसे कैल्मोडुलिन (calmodulin) जैसे बंधनकारी प्रोटीन प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करने के लिए पहचानते हैं।