シグナル伝達は、生体内の外部および内部刺激の伝達です。 受容体 タンパク質、セカンドメッセンジャー、そして 酵素 主にこのシグナル伝達に関与しています。 シグナル伝達の欠陥は、次のようなほとんどの病気の根底にあります。 癌 & 自己免疫疾患.
シグナル伝達とは何ですか？
生理学的シグナル伝達またはシグナル伝達によって、体細胞は外部および内部の刺激に反応します。 生理学的シグナル伝達またはシグナル伝達によって、体細胞は外部および内部の刺激に反応します。 このプロセスでは、信号が変換されて細胞の内部に浸透し、そこで信号チェーンを介して細胞効果を引き起こします。 このようにして、信号をある体のコンパートメントから別のコンパートメントに送信することができます。 したがって、セルは互いに通信することができます。 信号の送信は、XNUMXつのレベルまたは複数のレベルで発生します。 直列に接続された複数のレベルがプロセスに関与する場合、それはシグナリングカスケードと呼ばれます。 酵素 セカンドメッセンジャーはシグナル伝達に関与しています。 したがって、私たちはしばしば、生物学的情報が担体を介して伝達される酵素媒介生化学的プロセスについて話します。 さまざまなソースからの信号は、細胞質または核で調整されます。 一緒に、細胞型の異なるシグナル伝達経路は、シグナル伝達ネットワークとして知られているものを形成します。 免疫応答と筋肉 収縮、視覚および嗅覚の知覚はすべて、シグナル伝達に依存しています。
機能とタスク
タンパク質 にあります 細胞膜 そして体細胞の内部。 これら タンパク質 受容体として機能します。 シグナリング 表面の受容体タンパク質に付着します。 したがって、受容体は外部または内部から信号を受信し、処理のためにそれらを細胞の内部に送信します。 最もよく知られているシグナリング 神経伝達物質を含み、 ホルモン、 例えば。 人体にはさまざまな受容体があります。 例えば、嚢胞性受容体は、細胞質の粘性部分に位置しています。 このタイプの受容体には、主にステロイド受容体が含まれます。 これらの受容体と区別されるのは膜受容体です。 それらは細胞内および細胞外レベルを持っています。 したがって、それらは細胞外で分子間結合をシグナル伝達することができます。 信号が内部に浸透できるようにするために、それらは空間構造を変更します。 信号自体はセルに浸透しません。 代わりに、信号情報はタンパク質の生化学的プロセスを介して細胞の内部に到達します。 これらの生化学的プロセスは、神経伝達物質などの親水性物質によって制御されます。 膜結合型受容体は、イオンチャネル、Gタンパク質共役型受容体、または酵素共役型シグナル伝達経路のいずれかです。 イオンチャネルは膜貫通タンパク質です。 それらは信号によってアクティブ化または非アクティブ化されます。 したがって、膜の透過性は、特定のイオンに対して増加または減少します。 イオンチャネルは特に神経信号に関連しています。 Gタンパク質共役型受容体は、Gタンパク質を刺激して、結合したGDPを化合物GTPに置き換えます。 これにより、Gタンパク質はαユニットとβγユニットに分解され、どちらもシグナルを伝達します。 Gタンパク質共役型受容体は、視覚や嗅覚などのプロセスに関与しています。 酵素結合シグナル伝達経路は、XNUMXつのサブクラスで構成されています。 それらはすべて膜貫通タンパク質に対応しています。 キナーゼを介したリン酸化やホスファターゼを介した脱リン酸化などのプロセスは、これらのシグナル伝達経路に関連して役割を果たします。 シグナル伝達経路に関係なく、細胞内のエフェクタータンパク質への内部および外部シグナルの伝達は、シグナル伝達の実際の目標です。 この形質導入は、標的を介して行われます 相互作用 複数のタンパク質間。 シグナル伝達タンパク質と細胞内シグナル伝達タンパク質の活性化は、このプロセスで主要な役割を果たします。 一部のシグナルは、複数のエフェクタータンパク質を同時に活性化することによって増幅されます。 セカンドメッセンジャーは、シグナル伝達経路の相互接続と異なるシグナルの統合に特に関係があります。 これらは、細胞固有の応答を引き起こす可能性のあるさまざまな経路のインターフェースです。 シグナル伝達は、単細胞生物が、例えば、sotff代謝調節または 遺伝子 式。 このように、このプロセスは単細胞生物の生存を可能にします。多細胞生物では、シグナル伝達は内部および外部の刺激の受信と処理を可能にします。 したがって、シグナル伝達もまた、それらの生存にとってかけがえのないものです。 たとえば、細胞の成長、細胞分裂、細胞死は、説明されているプロセスの影響を受けます。
疾患および障害
シグナル伝達経路が破壊されると、この破壊はさまざまな病気を引き起こす可能性があります。 がん、 糖尿病, 腎臓 病気、そして 自己免疫疾患 シグナル伝達の欠陥に関連していることが示されています。 シグナル伝達分子は通常、細胞の表面にある記載されている受容体のXNUMXつに結合し、複雑な応答で細胞分裂を引き起こす可能性があります。 に 癌、シグナル伝達のためのコーディング遺伝子の変異 、受容体、または 酵素 その結果、シグナル伝達経路の活動が増加または誤った方向に向けられます。 これにより、細胞分裂刺激が増加します。 この文脈では、形質導入に関与する酵素が主要な役割を果たします。 彼らはしばしば増加した活動を示します 癌。 したがって、薬理学は、将来、これらの酵素を選択的に阻害し、したがって抗がん剤を開発したいと考えています。 抗がん剤とは別に、医学研究は現在（2015年現在）シグナル伝達のプロセスに基づく治療法の開発に集中的に取り組んでいます。 でも コレラ、百日咳 咳、およびなどの広範な一般的な病気 高血圧 特定の外部刺激によって促進されると考えられているシグナル伝達の欠陥に関連しています。 ザ・ 薬物 今日、さまざまな病気で利用可能であり、すでにシグナル伝達を特異的に妨害しています。 将来的には、この介入はさらに的を絞った目標指向になる可能性があります。
