Truyền tín hiệu và giao tiếp tế bào
Truyền tín hiệu tế bào là cách các tế bào cảm nhận và phản ứng với môi trường cũng như với nhau, chuyển đổi các tín hiệu ngoại bào thành những thay đổi phối hợp trong hành vi của tế bào.
Definition
Truyền tín hiệu tế bào là tập hợp các quá trình mà một tế bào phát hiện một tín hiệu ngoại bào thông qua các thụ thể và truyền nó qua các con đường nội bào để tạo ra một phản ứng cụ thể.
Scope
Lĩnh vực này bao gồm các nguyên tắc chung về truyền tín hiệu, các nhóm thụ thể bề mặt tế bào chính bao gồm thụ thể cặp đôi với protein G và thụ thể tyrosine kinase, các chất truyền tin thứ cấp nội bào và các chuỗi truyền tín hiệu, cũng như cách các mạng lưới tín hiệu tích hợp, khuếch đại và chấm dứt thông tin.
Sub-topics
Core questions
- Các tế bào chuyển đổi tín hiệu ngoại bào thành phản ứng nội bào như thế nào?
- Điều gì phân biệt các nhóm thụ thể bề mặt tế bào chính?
- Các chất truyền tin thứ cấp khuếch đại và lan truyền tín hiệu bên trong tế bào như thế nào?
- Các phản ứng tín hiệu được tạo ra đặc hiệu, khuếch đại và sau đó tắt đi như thế nào?
Key theories
- Truyền tín hiệu thông qua thụ thể và chất truyền tin thứ cấp
- Một phối tử ngoại bào liên kết với thụ thể sẽ kích hoạt một chuỗi truyền tín hiệu nội bào, thường liên quan đến protein G hoặc kinase và các chất truyền tin thứ cấp khuếch tán, khuếch đại và phân phối tín hiệu đến các yếu tố tác động.
Mechanisms
Một phân tử tín hiệu liên kết với một thụ thể cụ thể, làm thay đổi hoạt động của nó. Các thụ thể bề mặt tế bào bao gồm các thụ thể cặp đôi với protein G, kích hoạt các protein G heterotrimeric, và các thụ thể tyrosine kinase, dimer hóa và tự phosphoryl hóa để tuyển mộ các protein tín hiệu. Ở hạ nguồn, các chất truyền tin thứ cấp như AMP vòng, ion canxi và các phân tử có nguồn gốc lipid khuếch tán và kích hoạt các kinase và các yếu tố tác động khác, tạo ra các chuỗi khuếch đại tín hiệu. Phản hồi, chu trình GTPase và phosphatase định hình tính đặc hiệu và sự chấm dứt.
Clinical relevance
Truyền tín hiệu giải thích cách các tế bào phối hợp sự tăng trưởng, chuyển hóa, vận động và biểu hiện gen, đồng thời cung cấp khuôn khổ khái niệm để hiểu về sự phát triển và điều hòa tế bào. Cách tiếp cận ở đây mang tính mô tả và không mang tính chỉ định.
History
Khám phá của Sutherland về AMP vòng đã giới thiệu khái niệm chất truyền tin thứ cấp; Rodbell và Gilman đã xác định protein G là chất truyền tín hiệu giữa thụ thể và yếu tố tác động, và công trình của Lefkowitz về cấu trúc và điều hòa thụ thể đã làm rõ cách các thụ thể bề mặt tế bào hoạt động, xây dựng bản đồ hiện đại về truyền tín hiệu.
Key figures
- Alfred Gilman
- Martin Rodbell
- Earl Sutherland
- Robert Lefkowitz
Related topics
Seminal works
- gilman1987
- alberts2014
Frequently asked questions
- Chất truyền tin thứ cấp là gì?
- Chất truyền tin thứ cấp là một phân tử nội bào nhỏ, chẳng hạn như AMP vòng hoặc canxi, được tạo ra hoặc giải phóng khi một thụ thể được kích hoạt và truyền tải, khuếch đại tín hiệu bên trong tế bào.
- Tại sao các con đường truyền tín hiệu lại khuếch đại tín hiệu?
- Mỗi thành phần hoạt động có thể kích hoạt nhiều phân tử hạ nguồn, do đó một số lượng nhỏ thụ thể liên kết có thể kích hoạt một phản ứng tế bào lớn thông qua một chuỗi các bước.