Transdukce signálu je přenos vnějších a vnitřních podnětů v organismu. Receptor Proteinů, druhí poslové a enzymy jsou primárně zapojeny do této signální transdukce. Poruchy přenosu signálu jsou základem většiny nemocí, jako jsou rakovina a autoimunitní onemocnění.
Co je přenos signálu?
Pomocí fyziologické signální transdukce nebo signální transdukce reagují buňky těla na vnější a vnitřní podněty. Pomocí fyziologické signální transdukce nebo signální transdukce reagují buňky těla na vnější a vnitřní podněty. V tomto procesu je signál transformován a proniká do vnitřku buňky, kde prostřednictvím signálního řetězce spouští buněčný efekt. Tímto způsobem mohou být přenášeny signály z jedné části těla do druhé. Buňky tak mohou vzájemně komunikovat. K přenosu signálu dochází buď na jedné úrovni, nebo na více úrovních. Pokud je do procesu zapojeno několik úrovní zapojených do série, nazývá se to signalizační kaskáda. Enzymy a sekundární poslové jsou zapojeni do přenosu signálu. Proto často mluvíme o biochemickém procesu zprostředkovaném enzymy, při kterém jsou biologické informace přenášeny prostřednictvím nosičů. Signály z různých zdrojů jsou koordinovány v cytoplazmě nebo jádře. Společně různé signální dráhy buněčného typu tvoří takzvanou signalizační síť. Imunitní reakce a svaly kontrakce, stejně jako vizuální a čichové vjemy, se všechny spoléhají na přenos signálu.
Funkce a úkol
Proteiny se nacházejí na buněčná membrána a uvnitř tělesné buňky. Tyto Proteinů slouží jako receptory. Signalizace molekuly připojit k receptorovým proteinům na povrchu. Receptory tedy přijímají signály zvenčí nebo zevnitř a přenášejí je do vnitřku buňky ke zpracování. Nejznámější signalizace molekuly zahrnují neurotransmitery a hormonů, například. V lidském těle existuje mnoho různých receptorů. Cystolické receptory jsou například umístěny ve viskózní části cytoplazmy. Tento typ receptorů zahrnuje hlavně steroidní receptory. Od těchto receptorů je třeba odlišit membránové receptory. Mají intracelulární a extracelulární úroveň. Jsou tedy schopné vazby signálních molekul mimo buňku. Aby signál mohl proniknout dovnitř, mění svou prostorovou strukturu. Samotný signál neproniká do buňky. Místo toho se informace o signálu dostává dovnitř buňky biochemickými procesy proteinů. Tyto biochemické procesy jsou řízeny hydrofilními látkami, jako jsou neurotransmitery. Membránově vázané receptory jsou buď iontové kanály, receptory spojené s G proteinem, nebo signální dráhy spojené s enzymem. Iontové kanály jsou transmembránové proteiny. Jsou aktivovány nebo deaktivovány signálem. Propustnost membrány se tak zvyšuje nebo snižuje pro určité ionty. Iontové kanály jsou zvláště důležité pro nervové signály. Receptory spojené s G proteinem stimulují G protein k nahrazení vázaného GDP chemickou sloučeninou GTP. To způsobí, že se G protein rozpadne na jednotky α a βγ, přičemž obě přenášejí signál. Receptory spojené s G proteinem se účastní procesů, jako je vidění a čich. Signální dráhy spojené s enzymem se skládají ze šesti podtříd. Všechny odpovídají transmembránovým proteinům. Ve vztahu k těmto signálním dráhám hrají roli procesy, jako je fosforylace zprostředkovaná kinázou a fosfatázou zprostředkovaná defosforylace. Bez ohledu na signální cestu je skutečným cílem přenosu signálu přenos vnitřních a vnějších signálů na efektorové proteiny uvnitř buňky. K této transdukci dochází prostřednictvím cílené interakcí mezi více proteiny. V tomto procesu hraje hlavní roli aktivace signálních proteinů a intracelulárních signálních proteinů. Některé signály jsou zesíleny současnou aktivací více efektorových proteinů. Druhý posel je zvláště důležitý pro propojení drah přenosu signálu a integraci různých signálů. Jedná se o rozhraní různých cest, která mohou vyvolat reakce specifické pro buňku. Transdukce signálu umožňuje jednobuněčnému organismu přizpůsobit se svému prostředí, například regulací metabolismu sotff nebo gen výraz. Tímto způsobem proces umožňuje přežití jednobuněčného organismu. U mnohobuněčných organismů umožňuje přenos signálu příjem a zpracování vnitřních a vnějších podnětů. Transdukce signálu je proto pro jejich přežití také nenahraditelná. Popsané procesy ovlivňují například růst buněk, dělení buněk a buněčnou smrt.
Nemoci a poruchy
Při narušení signálních drah může toto narušení vést k různým onemocněním. Rakoviny, cukrovka, ledvina nemoc a autoimunitní onemocnění Bylo prokázáno, že souvisí s poruchami přenosu signálu. Signální molekula se obvykle váže na jeden z popsaných receptorů na povrchu buňky a může spouštět buněčné dělení v komplexní reakci. v rakovina, mutace v kódujících genech pro signalizaci molekulyreceptory nebo enzymy mít za následek zvýšenou nebo nesprávně směrovanou aktivitu signální dráhy. To má za následek zvýšení stimulace buněčného dělení. V této souvislosti hrají hlavní roli enzymy podílející se na transdukci. Často vykazují zvýšenou aktivitu v rakovina. Farmakologie proto chce v budoucnu tyto enzymy selektivně inhibovat a vyvinout tak protinádorové léčivo. I na rozdíl od protinádorových látek se lékařský výzkum v současné době (od roku 2015) intenzivně zabývá vývojem léků založených na procesech signální transdukce. Dokonce cholera, černý kašela rozšířená běžná onemocnění, jako je hypertenze jsou spojeny s poruchami v signální transdukci, o nichž se předpokládá, že jsou usnadňovány určitými vnějšími podněty. The drogy dnes dostupné pro různé nemoci také již specificky interferují se signální transdukcí. V budoucnu se tento zásah pravděpodobně stane ještě cílenějším a cílenějším.
