İkinci Haberci Sistemleri
İkinci haberciler, hücre yüzeyinde alınan sinyalleri ileten ve yükselten, reseptör aktivasyonunu hücre içinde yaygın kimyasal değişime dönüştüren küçük hücre içi moleküllerdir.
Tanım
İkinci haberci, reseptör aktivasyonuna yanıt olarak konsantrasyonu artan ve aşağı akış efektörlerini aktive ederek sinyali ileten küçük bir hücre içi sinyal molekülüdür; ikinci haberci sistemleri ise bunların etrafında inşa edilmiş yollardır.
Kapsam
Bu konu, başlıca ikinci habercileri—siklik AMP ve siklik GMP, kalsiyum iyonları ve fosfoinozitit hidroliz ürünleri—bunların oluşumu ve uzaklaştırılması ile protein kinazlar gibi aktive ettikleri aşağı akış enzimlerini kapsamakta, sinyal yükseltme ve entegrasyonunu örneklemektedir.
Temel sorular
- Siklik AMP nasıl üretilir ve neyi aktive eder?
- Kalsiyum iyonları neden etkili ikinci habercilerdir?
- Fosfoinozitit hidrolizi aynı anda iki haberciyi nasıl üretir?
- İkinci haberci seviyeleri nasıl geçici tutulur?
Temel kuramlar
- Siklik AMP'nin İkinci Haberci Olarak Rolü
- Sutherland, hormon bağlanmasının hücre içi siklik AMP'yi artırdığını ve bunun aşağı akış kinazlarını aktive ettiğini göstermiş, böylece bir yüzey sinyalinin difüzyon yeteneğine sahip küçük bir molekül tarafından iletildiği paradigmasını oluşturmuştur.
- Fosfoinozitit Sinyallemesi
- Berridge ve Irvine, bir membran fosfolipidinin hidrolizinin inositol trifosfat ve diasilgliserol ürettiğini göstermişlerdir; bu iki haberci kalsiyumu serbest bırakır ve protein kinaz C'yi aktive ederek bir sinyali iki kola ayırır.
Mekanizmalar
Adenilil siklaz, ATP'yi siklik AMP'ye dönüştürmekte, bu da protein kinaz A'yı aktive etmektedir; fosfodiesterazlar, sinyali sonlandırmak için siklik AMP'yi degrade etmektedir. Fosfolipaz C, bir membran fosfoinozititini inositol trifosfata (kalsiyum kanallarını açar) ve diasilgliserole (protein kinaz C'yi aktive eder) ayırmaktadır. Kalsiyumun kendisi, kalmodulin gibi bağlayıcı proteinler aracılığıyla etki etmektedir. Her sistemde, haberci seviyelerinin gelen sinyali takip edebilmesi için oluşum, hızlı uzaklaştırma ile dengelenmektedir.
Klinik önem
İkinci haberci kimyası, moleküler ağlardaki yükseltme ve dallanmayı örneklemekte ve kimyasal biyolojinin temelini oluşturmaktadır. Sunulan bilgi tanımlayıcı nitelikte olup, herhangi bir reçete niteliği taşımamaktadır.
Tarihçe
Sutherland'ın siklik AMP'yi keşfi alanı açmıştır; fosfoinozitit yolu 1980'lerde Berridge, Irvine ve diğerleri tarafından aydınlatılmıştır ve Nishizuka'nın protein kinaz C'yi tanımlaması, diasilgliserolü aşağı akış fosforilasyonuna bağlamıştır.
Öne çıkan isimler
- Earl Sutherland
- Michael Berridge
- Yasutomi Nishizuka
İlgili konular
Temel eserler
- sutherland1972
- berridge1984
- nelson2021
Sıkça sorulan sorular
- İkinci haberciler neden faydalıdır?
- Hücre yüzeyinde etki eden bir sinyalin hücre içinde hızla yayılmasını ve yükseltilmesini sağlarlar, çünkü aktive olmuş tek bir enzim, her biri daha fazla efektörü aktive eden birçok haberci molekülü üretebilmektedir.
- Kalsiyum her zaman mevcutsa nasıl bir sinyal görevi görür?
- Hücreler, dinlenme durumunda sitozolik kalsiyumu çok düşük seviyelerde tutmaktadır; bu nedenle, düzenlenmiş bir artış, bağlayıcı proteinlerin algıladığı keskin, geçici bir sinyal üretmekte ve ardından pompalar düşük dinlenme seviyesini geri yüklemektedir.