Seiron
Зарегистрирован: 19 янв 2011, 17:11 Сообщений: 59
|
Re: 51. Характеристика компонентов каскада передачи внешнего сиг
Первичные посредники Механизмы, преобразующие внешние сигналы во внутриклеточные, находятся в плазматической мембране клетки. Восприятие клетками внешних сигналов в основном происходит благодаря взаимодействию внешних факторов с клеточными рецепторами, расположенными на наружной мембране клеток. Рецепторы распознают и связывают внешний сигнал (сигнальный агент — лиганд) и приводят в дейcтвие внутриклеточные пути передачи информации, ведущие к запуску и регуляции различных внутриклеточных процессов. Внешний сигнальный агент, называемый первичным посредником, как правило, не проникает внутрь клетки, а специфически взаимодействует с рецепторами наружной клеточной мембраны. В качестве первичных посредников выступают различные химические соединения (гормоны, нейромедиаторы, газотрансмиттеры и др.) или физические факторы (квант света). Однако существуют гидрофобные гормоны (стероидные и тиреоидные), которые способны проникать внутрь клетки, преодолевая при этом липидный бислой, и взаимодействовать там с растворимыми рецепторными белками. Таким же механизмом действия обладают малые молекулы — NO и CO. Если внешняя сигнальная молекула воздействует на рецепторы клеточной мембраны и активирует их, то последние передают полученную информацию на систему белковых компонентов мембраны, называемую каскадом передачи сигнала. Мембранные белки каскада передачи сигнала подразделяют на: белки-преобразователи, связанные с рецепторами ферменты-усилители, связанные с белками-преобразователями (активируют вторичные внутриклеточные посредники, переносящие информацию внутрь клетки). Так действуют рецепторы, сопряженные с G-белками. Другие рецепторы (ионные каналы, рецепторы с протеинкиназной активностью) сами служат умножителями. Вторичные посредники В роли вторичных посредников (second messenger) выступают малые молекулы и ионы: ионы кальция (Ca2+); циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) и циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) инозитолтрифосфат липофильные молекулы (например, диацилглицерол); оксид азота (NO) (эта молекула выступает и в роли первичного посредника, проникающего в клетку извне). Вторичные посредники характеризуются следующими свойствами: имеют небольшую молекулярную массу и с высокой скоростью диффундируют в цитоплазме; быстро расщепляются и быстро удаляются из цитоплазмы. Иногда в клетке образуются и третичные посредники. Так, обычно ионы Ca2+ выступают в роли вторичного посредника, но при передаче сигнала с помощью инозитолтрифосфата (вторичный посредник) выделяющиеся при его участии из ЭПС ионы Ca2+ служат третичным посредником. Рецепторы В плазматических мембранах про- и эукариотических клеток локализованы различные специализированные рецепторные системы, процессы функционирования которых включают реализацию следующих стадий: • связывание первичного мессенджера с рецептором; • передачу информации о связывании внешнего сигнала с рецептором на мембранные или цитоплазматические белковые компоненты каскада; • формирование первичного и вторичного клеточного ответа Для обеспечения рецепторной функции молекулы белков должны отвечать ряду требований: а) обладать высокой избирательностью к лиганду; б) кинетика связывания лиганда должна описываться кривой с насыщением, соответствующим состоянию полной занятости всех молекул рецепторов, число которых на мембране ограничено; в) рецепторы должны обладать тканевой специфичностью, отражающей наличие или отсутствие данных функций в клетках органа-мишени; г) связывание лиганда и его клеточный (физиологический) эффект должны быть обратимы, параметры сродства должны соответствовать физиологическим концентрациям лиганда. Механизм Передача сигнала предполагает примерно следующую схему: 1. взаимодействие внешнего агента (стимула) с клеточным рецептором, 2. активация эффекторной молекулы, находящейся в мембране и отвечающей за генерацию вторичных посредников, 3. образование вторичных посредников, 4. активация посредниками белков-мишеней, вызывающих генерацию следующих посредников, 5. исчезновение посредника.
|