Система внутриклеточной передачи сигнала
Система внутриклеточной передачи сигнала имеет в основном химическую природу.
Основные положения:
- Клетки способны узнавать сигналы физической и химической природы.
- Обычно физические сигналы траснформируются в химические на уровне рецептора .
Большинство сигналов, узнаваемых клетками, имеет химическую природу. Когда клетка обнаруживает физический сигнал, он обычно превращается в химический на уровне рецептора. Например, зрительный фоторецептор родопсин состоит из белка опсина , который связан со вторым компонентом, окрашенным производным витамина A , цис-ретиналем (хромофором) . При поглощении фотона, цис-ретиналь фотоизомеризуется в транс-ретиналь , который является активирующим лигандом для белка опсина. Аналогичным образом, растения чувствуют красный и синий цвета, поскольку содержат фоточувствительные белки фитохром и криптохром , которые реагируют на фотоны, поглощенные их тетрапирроловым хромофором или флавиновым хромофором . У животных также экспрессируются гомологи криптохрома , которые, вероятно, играют роль регуляторов циркадного ритма .
Некоторые рецепторы непосредственно реагируют на физические сигналы. У всех организмов в той или иной форме существуют сенсорные каналы, которые реагируют на изменение внешнего давления или на приложение механических усилий путем изменения своей ионной проводимости. У млекопитающих чувство слуха обеспечивается непрямыми механическими сигналами, передающимися через каналы наружных волосковых клеток внутреннего уха . В ответ на акустическую вибрацию происходит растяжение внеклеточного домена белка кадгерина . При этом развивается усилие, благодаря которому канал открывается.
Клетки воспринимают механические деформации посредством ряда белков, расположенных на поверхности, таких как, например, интегрины . Интегрины обеспечивают передачу сигнала клеткам, которые прикрепляются к другим клеткам и к молекулярным комплексам, находящимся во внешнем окружении.
Большую группу рецепторов, узнающих физические сигналы, составляют каналы, чувствительные к электрическим полям . Еще одна интересная группа представлена ионными каналами, передающими температурно-болевые ощущения ; некоторые из этих температурно-чувствительных ионных каналов также реагируют на присутствие химических соединений, таких как капсаицин , раздражитель липидной природы, который содержится в жгучем перце и обусловливает его остроту.
Независимо от природы сигнала рецептор запускает цепь химических реаций, которые изменяют поведение клетки. Позже мы рассмотрим, каким образом это достигается.
Смотрите также:
