Пример белков сигнальной функции: Сигнальная функция — Природные белки

§ 10. Классификация белков

§ 10. КЛАССИФИКАЦИЯ  БЕЛКОВ

Существуют несколько подходов к классификации белков: по форме белковой молекулы, по составу белка, по функциям. Рассмотрим их.

Классификация по форме белковых молекул

По форме белковых молекул различают фибриллярные белки и глобулярные белки.

Фибриллярные белки представляют собой длинные нитевидные молекулы, полипептидные цепи которых вытянуты вдоль одной оси и скреплены друг с другом поперечными сшивками (рис. 18,б). Эти белки отличаются высокой механической прочностью, нерастворимы в воде. Они выполняют главным образом структурные функции: входят в состав сухожилий и связок (коллаген, эластин), образуют волокна шелка и паутины (фиброин), волосы, ногти, перья (кератин).

В глобулярных белках одна или несколько полипептидных цепей свернуты в плотную компактную структуру – клубок (рис. 18,а). Эти белки, как правило, хорошо растворимы в воде. Их функции многообразны. Благодаря им осуществляются многие биологические процессы, о чем подробнее будет изложено ниже.

Рис. 18. Форма белковых молекул:

а – глобулярный белок, б – фибриллярный белок

Классификация по составу белковой молекулы

Белки по составу можно разделить на две группы: простые и сложные белки. Простые белки состоят только из аминокислотных остатков и не содержат других химических составляющих. Сложные белки, помимо полипептидных цепей, содержат другие химические компоненты.

К простым белкам относятся РНКаза и многие другие ферменты. Фибриллярные белки коллаген, кератин, эластин по своему составу являются простыми. Запасные белки растений, содержащиеся в семенах злаков, – глютелины, и гистоны – белки, формирующие структуру хроматина, принадлежат также к простым белкам.

Среди сложных белков различают металлопротеины, хромопротеины, фосфопротеины, гликопротеины, липопротеины и др. Рассмотрим эти группы белков подробнее.

Металлопротеины

К металлопротеинам относят белки, в составе которых имеются ионы металлов. В их молекулах встречаются такие металлы, как медь, железо, цинк, молибден, марганец и др. Некоторые ферменты по своей природе являются металлопротеинами.

Хромопротеины

В составе хромопротеинов в качестве простетической группы присутствуют окрашенные соединения. Типичными хромопротеинами являются зрительный белок родопсин,  принимающий участие в процессе восприятие света, и белок крови гемоглобин (Hb), четвертичная структура которого рассмотрена в предыдущем параграфе. В состав гемоглобина входит гем, представляющий собой плоскую молекулу, в центре которой расположен ион Fe²⁺ (рис. 19). При  взаимодействии гемоглобина с кислородом образуется оксигемоглобин.  В альвеолах легких  гемоглобин  насыщается кислородом.  В тканях, где содержание кислорода незначительно, оксигемоглобин распадается с выделением  кислорода,  который  используется клетками:

.  

Гемоглобин может  образовывать  соединение  с оксидом углерода (II), которое называется карбоксигемоглобином:

.

Карбоксигемоглобин не способен  присоединять  кислород. Вот почему происходит отравление угарным газом. 

Гемоглобин и другие гем-содержащие белки (миоглобин, цитохромы) называют еще гемопротеинами из-за наличия в их составе гема (рис. 19).

Рис. 19. Гем

Фосфопротеины

Фосфопротеины в своем составе содержат остатки фосфорной кислоты, связанные с гидроксильной группой аминокислотных остатков сложноэфирной связью (рис. 20). 

Рис. 20. Фосфопротеин 

К фосфопротеинам относится белок молока казеин. В его состав входят не только остатки  фосфорной кислоты, но и ионы кальция. Фосфор и кальций необходимы растущему организму в больших количествах, в частности, для формирования скелета. Кроме казеина, в клетках много и других фосфопротеинов. Фосфопротеины могут подвергаться дефосфорилированию, т.е. терять фосфатную группу:

фосфопротеин + Н₂  протеин + Н₃РО₄

Дефосфорилированные белки могут при определенных условиях быть снова фосфорилированы. От наличия фосфатной группы в их молекуле зависит их биологическая активность. Одни белки проявляют свою биологическую функцию в фосфорилированном виде, другие – в дефосфорилированном. Посредством фосфорилирования – дефосфорилирования регулируются многие биологические процессы.

Липопротеины

К липопротеинам относятся белки, содержащие ковалентно связанные липиды. Эти белки встречаются в составе клеточных мембран. Липидный (гидрофобный) компонент удерживает белок в мембране (рис. 21). 

Рис. 21. Липопротеины в клеточной мембране 

К липопротеинам относят также белки крови, участвующие в транспорте липидов и не образующие  с ними ковалентную связь.

Гликопротеины

Гликопротеины содержат в качестве простетической группы ковалентно связанный углеводный компонент. Гликопротеины разделяют на истинные гликопротеины и протеогликаны. Углеводные группировки истинных гликопротеинов содержат обычно до 15 – 20 моносахаридных компонентов, у протеогликанов они построены из очень большого числа моносахаридных остатков (рис. 22).

Рис. 22. Гликопротеины

Гликопротеины широко распространены в природе. Они встречаются в секретах (слюне и т.д.), в составе клеточных мембран, клеточных стенок, межклеточного вещества, соединительной ткани и т.д. Многие ферменты и транспортные белки являются гликопротеинами.

Классификация по функциям

По выполняемым функциям белки можно разделить на структурные, питательные и запасные белки, сократительные, транспортные, каталитические, защитные, рецепторные, регуляторные и др.

Структурные белки

К структурным белкам относятся коллаген, эластин, кератин, фиброин. Белки принимают участие в формировании клеточных мембран, в частности, могут образовывать в них каналы или выполнять другие функции ( рис. 23).

 Рис. 23. Клеточная мембрана.

Питательные и запасные белки

Питательным белком является казеин, основная функция которого  заключается в обеспечении растущего организма аминокислотами, фосфором и кальцием. К запасным белкам относятся яичный белок, белки семян растений. Эти белки потребляются во время развития зародышей. В организме человека и животных белки в запас не откладываются, они должны систематически поступать с пищей, в противном случае может развиться дистрофия.

Сократительные белки

Сократительные белки обеспечивают работу мышц, движение жгутиков и ресничек у простейших, изменение формы клеток, перемещение органелл внутри клетки. Такими белками являются миозин и актин. Эти белки присутствуют не только в мышечных клетках, их можно обнаружить в клетках практически любой ткани животных.

Транспортные белки

Гемоглобин, рассмотренный в начале параграфа, является классическим примером транспортного белка. В крови присутствуют и другие белки, обеспечивающие транспорт липидов, гормонов и иных веществ. В клеточных мембранах находятся белки,  способные переносить через мембрану глюкозу, аминокислоты, ионы и некоторые  другие вещества. На рис. 24 схематически показана работа переносчика глюкозы.

Рис. 24. Транспорт глюкозы через клеточную мембрану

Белки-ферменты

Каталитические белки, или ферменты, представляют собой самую многообразную группу белков. Почти все химические реакции, протекающие в организме, протекают при участии ферментов. К настоящему времени открыто несколько тысяч ферментов. Более подробно они будут рассмотрены в следующих параграфах.

Защитные белки

К этой группе относятся белки, защищающие организм от вторжения других организмов или предохраняющие его от повреждений. Иммуноглобулины, или антитела, способны распознавать проникшие в организм бактерии, вирусы или чужеродные белки, связываться с ними и способствовать их обезвреживанию.

Другие компоненты крови, тромбин и фибриноген, играют важную роль в процессе свертывания крови. Они предохраняют организм от потери крови при повреждении сосудов. Под действием тромбина от молекул фибриногена отщепляются фрагменты полипептидной цепи, в результате этого образуется фибрин:

фибриноген  фибрин.

Образовавшиеся молекулы фибрина агрегируют, формируя длинные нерастворимые цепи. Сгусток крови вначале является рыхлым, затем он стабилизируется за счет межцепочечных сшивок. Всего в процессе свертывания крови участвует около 20 белков. Нарушения в структуре их генов является причиной такого заболевания, как гемофилия – сниженная свертываемость крови.

Рецепторные белки

Клеточная мембрана является препятствием для многих молекул, в том числе и для молекул, предназначенных для передачи сигнала внутрь клеток. Тем не менее клетка способна получать сигналы извне благодаря наличию на ее поверхности специальных  рецепторов, многие из которых являются белками. Сигнальная молекула, например, гормон, взаимодействуя с рецептором, образует гормон-рецепторный комплекс, сигнал от которого передается далее, как правило, на белковый посредник. Последний запускает серию химических реакций, результатом  которых является биологический ответ клетки на воздействие внешнего сигнала (рис. 25).

 Рис.25. Передача внешних сигналов в клетку

Регуляторные белки

Белки, участвующие в управлении биологическими процессами, относят к регуляторным белкам. К ним принадлежат некоторые гормоны. Инсулин и глюкагон регулируют уровень глюкозы в крови. Гормон роста, определяющий размеры тела, и паратиреоидный гормон, регулирующий обмен фосфатов и ионов кальция, являются регуляторными белками. К этому классу белков принадлежат и другие протеины, участвующие в регуляции обмена веществ.

Интересно знать! В плазме некоторых антарктических рыб содержатся белки со свойствами антифриза, предохраняющие рыб от замерзания, а у ряда насекомых в местах прикрепления крыльев находится белок резилин, обладающий почти идеальной эластичностью. В одном из африканских растений синтезируется белок монеллин с очень сладким вкусом.

структура, виды, защитная, двигательная, запасающая

Содержание:

• 
  Назначение белков в организме
• 
  Основные функции
  • 
    Транспортная
  • 
    Строительная
  • 
    Регуляторная
  • 
    Защитная
  • 
    Двигательная
  • 
    Сигнальная
  • 
    Запасающая
  • 
    Энергетическая
  • 
    Каталитическая (ферментативная)
  • 
    Функция антифриза
  • 
    Питательная (резервная)

Содержание

• 
  Назначение белков в организме
• 
  Основные функции
  • 
    Транспортная
  • 
    Строительная
  • 
    Регуляторная
  • 
    Защитная
  • 
    Двигательная
  • 
    Сигнальная
  • 
    Запасающая
  • 
    Энергетическая
  • 
    Каталитическая (ферментативная)
  • 
    Функция антифриза
  • 
    Питательная (резервная)

Назначение белков в организме

Определение

Белки — сложные органические вещества, которые состоят из альфа-аминокислот (определенных органических соединений), составленных в цепочку пептидных связей.

Это биологическое вещество является строительным материалом и поддерживает жизнедеятельность человеческого организма, участвует в процессах метаболизма.

Источник: cf.ppt-online.org

Основные функции

Принято выделять 11 функций белка:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

1. Транспортная.
2. Строительная
3. Регуляторная.
4. Защитная.
5. Двигательная.
6. Сигнальная.
7. Запасающая.
8. Энергетическая.
9. Каталитическая или ферментативная.
10. Функция антифриза.
11. Резервная или питательная.

Транспортная

Уникальная способность белков заключается в их умении присоединять различные вещества и транспортировать их к тем или иным тканям и органам: 

• гемоглобин — белок в крови. Присоединяет к себе кислород и переносит его от легких ко всем органам и тканям, а от них забирает углекислый газ и перевозит обратно в легкие;
• липопротеины (от греческого lípos (Λίπος) — «жир», proteḯni (πρωτεΐνη) — «белок»). Отвечают за транспортировку жира;
• гаптоглобин. Связывает гемоглобин, попадающий в кровь при повреждении эритроцитов, и свободный гемоглобин, образуя комплекс гемоглобин-гаптоглобин. Он поглощается и утилизируется клетками печени. Печень возвращает организму аминокислоты глобина и железо гема;
• трансферрин. Вырабатывается в печени, связывает железо и переносит его по телу.

Белки выступают трансфером ионов кальция, магния, железа, меди и др.

Строительная

Белки участвуют в образовании клеточных и внеклеточных составов:

• кератин. Основной компонент в составе волос, ногтей, перьев или копыт;

Источник: lifelib. info

• коллаген. Главный элемент сухожилий и хрящей;
• эластин. Входит в состав связок;
• белки клеточных мембран. В основном это гликопротеины.

Регуляторная

Существует отдельная, довольно крупная группа белков, которая ориентируется на регулирование процессов обмена веществ. В этом принимают участие особые гормоны белковой природы. К примеру, инсулин, который контролирует уровень глюкозы в крови и способствует синтезу гликогена.

Защитная

Включается в случае проникновения в организм чужеродных белков или других микроорганизмов, антигенов. В ответ на нападение образуются специальные белки, антитела, которые выполняют функцию обезвреживания нежелательных веществ.

При кровотечении помогает фибрин, способствующий свертыванию крови.

Двигательная

Белки актин и миозин необходимы для сокращения мышц у многоклеточных организмов и других подвижных функций живых существ.

Сигнальная

На клетках есть мембраны, в которые встроены особые рецепторы. Это белки, которые могут изменять свою третичную структуру в зависимости от внешней среды. Так осуществляется передача команд из внешней среды в клетку.

Источник: cf2.ppt-online.org

Запасающая

В случаях длительного голодания организм животных или человека использует белки мышц, эпителиальных тканей и печени для поддержания жизнедеятельности организма.

Кроме того, белки участвуют в откладывании в качестве запаса некоторых веществ. Таким веществом может бы железо, которое не выводится из организма при распаде гемоглобина, а образует комплекс с белком ферритином.

Энергетическая

В качестве источника энергии белки — очень дорогостоящий продукт для нашего тела. Он используется в последнюю очередь, когда израсходованы все углеводы и жиры. При распаде 1 грамма белка выделяется 17,6 кДж энергии. Первым делом они распадаются до аминокислот, а потом до конечных продуктов: воды, углекислого газа и аммиака.

Каталитическая (ферментативная)

Одна из самых важных для организма функций осуществляется за счет особых белков, ферментов (биохимических катализаторов). Они ускоряют биохимические реакции в клетках.

Ферменты можно разделить на:

1. Простые. Состоят исключительно из аминокислот.
2. Сложные. Помимо белковой части в их состав входит группа небелкового происхождения (кофактор). У некоторых ферментов эту роль играют витамины.

Функция антифриза

У некоторых существ в плазме крови есть белки, которые предупреждают ее замерзание. Такая способность белка является необходимой для выживания в условиях экстремально низких температур.

Питательная (резервная)

Ее выполняют резервные белки, которые становятся для плода источниками питания. В качестве примера можно привести белки яйца (овальбумины) или основной белок молока (казеин).

Другие группы белков используются организмом как источники аминокислот. 

Насколько полезной была для вас статья?

Рейтинг: 5.00 (Голосов: 2)

Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»

Поиск по содержимому

Сотовая сигнализация | WEHI

Клетки нашего тела работают вместе и реагируют на изменения в окружающей среде. Многие белки участвуют в передаче сигналов внутри и между клетками. Нарушение этой передачи сигналов является причиной многих заболеваний.

Наше исследование клеточной сигнализации направлено на то, чтобы понять, как передаются различные сигналы, и их связь с болезнью.

Наше исследование клеточных сигналов

Наши исследователи изучают клеточные сигналы в здоровых клетках, чтобы понять, что происходит не так, как причина болезни.

Особые направления наших исследований:

• Изучение белков, обеспечивающих передачу клеточных сигналов, и способов отключения этих сигналов.
• Определение клеточных сигнальных путей, запускающих клеточную гибель и воспаление.
• Понимание того, как клеточные сигнальные пути разрушаются при таких заболеваниях, как рак, иммунные нарушения и инфекции.
• Разработка новых методов лечения заболеваний, нацеленных на ключевые сигнальные молекулы.

Что такое сотовая сигнализация?

Наши тела состоят из миллиардов клеток, которые работают вместе. Каждая клетка отвечает на внешние сигналы от других клеток и от своего окружения. Передача сигналов клетки относится к переводу внешнего сигнала в ответ клетки.

Внешние сигналы могут включать:

• Прямой контакт с другими клетками или структурами.
• Молекулы, секретируемые другими клетками.
• Вирусные или бактериальные инфекции.
• Питательные вещества, токсины или другие молекулы, присутствующие в окружающей среде.

Клетки могут по-разному реагировать на внешние сигналы. Вот несколько примеров:

• Рост или деление или прекращение деления.
• Активация для выполнения определенной функции (например, для уничтожения бактерий или инфицированных клеток).
• Умереть или остаться в живых.
• Перемещение или изменение формы.
• Выделение вещества.

Конкретный сигнал может вызывать разные ответы в разных типах клеток. Реакция клетки на сигнал может также зависеть от других сигналов, которые ячейка получает или получала ранее.

Клеточные сигнальные молекулы

Большинство клеточных сигнальных путей основаны на путях молекул, передающих сигналы друг другу, чтобы вызвать реакцию.

«Сигнальный каскад» описывает, как одна молекула передает сигнал нескольким молекулам, которые затем сигнализируют еще нескольким и так далее. Это приводит к усиленному и сложному ответу на один начальный сигнал.

Рецепторы

Большинство внешних сигналов не попадают в клетку сами по себе, а связываются с клеточной поверхностью, обычно через белок, называемый рецептором. Эти рецепторы клеточной поверхности часто охватывают внешнюю мембрану клетки.

Рецепторы специфичны для одного или нескольких веществ, называемых «лигандами». Когда рецептор связан своим специфическим лигандом, он меняет форму таким образом, что передает сигнал через клеточную мембрану — подобно тому, как поворот ключа в замке сдвигает защелку с другой стороны двери.

Лиганды

Лиганды – это вещества, которые специфически связываются с рецепторами. Многие лиганды являются белками и точно соответствуют определенным рецепторам. Гормоны и цитокины являются общими лигандами для передачи сигналов между клетками.

Киназы

Когда лиганд связывается с рецептором, он запускает изменения внутри клетки, которые влияют на другие сигнальные молекулы. Многие сигнальные пути включают белки, называемые киназами. Киназы могут находиться в состояниях «включено» и «выключено». В некоторых случаях связывание лиганда с рецептором включает (активирует) киназу.

При включении киназы присоединяют фосфатную группу к другим молекулам, особенно к другим белкам, изменяя функционирование этих белков. Затем белки оказывают свое влияние на другие молекулы.

Факторы транскрипции

Многие сигнальные пути влияют на то, какие гены включаются в клетке. Этот эффект может быть опосредован изменениями факторов транскрипции, белков, которые связываются со специфическими последовательностями ДНК в геноме. Фактор транскрипции, связывающийся с геном, начинает процесс его копирования в форму РНК, что позволяет производить определенный белок.

Сигнализация гибели клеток

Многие сигнальные пути у человека включают специализированные белки. Примером этого являются сигнальные пути гибели клеток. При апоптотической гибели клеток различные клеточные стрессы или связывание специфического лиганда с «рецептором смерти» вызывают изменения внутри клетки, которые активируют каспазы, белки, разрушающие клетку строго контролируемым образом.

Выключение сигналов

Клетки нашего тела постоянно подвергаются воздействию различных сигналов из окружающей среды. Эти сигналы могут быть кратковременными и быстро меняться. Клетки должны иметь возможность выключать сигнальные пути так же быстро, как они включались.

Разработаны белки, которые действуют как ингибиторы обратной связи и специфически обрывают клеточный сигнальный путь. Эти белки могут выключать киназы или другие сигнальные белки или инициировать разрушение белков, образующихся при начале сигнального пути.

Семейство белков SOCS было открыто нашими исследователями. Эти белки специфически отключают множество различных типов сигналов. Наше исследование показало, что в иммунной системе белки SOCS особенно важны для сдерживания воспалительных сигналов. Без белков SOCS воспалительная передача сигналов продлевается и может вызывать повреждение тканей.

Передача сигналов клетками и заболевание

Когда клетки не реагируют должным образом на окружающую среду или не взаимодействуют с другими клетками, может возникнуть заболевание. Проблемы в клеточной передаче сигналов лежат в основе многих заболеваний. Некоторые примеры нарушения клеточной передачи сигналов при заболевании включают:

• Раковые клетки имеют постоянную активацию сигнальных путей, заставляющих клетки расти и делиться. Это часто происходит из-за изменений (мутаций) рецепторов, протеинкиназ или факторов транскрипции, которые поддерживают активное состояние белков.
• Некоторые иммунодефициты возникают из-за того, что иммунным клеткам не хватает рецепторов для лигандов, которые инструктируют иммунные клетки делиться и развиваться, или из-за отсутствия специфических киназ, которые передают эти сигналы.
• Многие вирусы, такие как вирус гепатита В, продуцируют белки, которые мешают сигнальным путям клетки-хозяина таким образом, что подавляют иммунную систему и усиливают репродукцию вируса.

Ориентация на клеточную сигнализацию

Клеточная сигнализация влияет на поведение клеток в норме и при болезни. Многие лекарства работают, регулируя сигнальные пути клеток, часто подавляя ключевой сигнальный белок.

Некоторые методы лечения болезней действуют путем предотвращения связывания лиганда с его рецептором. Лекарства, которые блокируют передачу сигналов цитокинов между иммунными клетками, используются в клинической практике для лечения воспалительных состояний, таких как ревматоидный артрит.

Многие новые противораковые препараты нацелены на киназы, которые дают раковым клеткам сигналы к делению.

Наши исследователи в области медицинской химии используют трехмерные структуры клеточных сигнальных белков для разработки небольших молекул, которые могут специально блокировать функцию белков.

Каковы ключевые компоненты клеточной сигнализации?

Перейти к содержимому

Поиск:

Каковы ключевые компоненты клеточной сигнализации?steve2017-11-02T10:20:29+08:30

Существует множество компонентов, облегчающих передачу сигналов соты. Хотя здесь невозможно подробно обсудить полный набор отдельных молекул, можно описать функции или роли, которые они играют. В некоторых случаях белковые компоненты могут служить рецепторами, в других случаях они могут действовать как внутриклеточные мессенджеры, или они могут служить сенсорами или эффекторами.

Рецепторы

Рецепторы — это белки, которые взаимодействуют со специфическими лигандами и передают полученные сигналы внутрь клетки. Эти белки чаще всего являются трансмембранными, с внеклеточным доменом для связывания лиганда и внутриклеточным доменом, который часто химически связан с нижестоящим сигнальным путем. Связывание лиганда с внеклеточной областью рецептора часто инициирует конформационные изменения в цитозольном домене, что инициирует ряд биохимических реакций, известных как сигнальные каскады. Эти сигнальные каскады передают сигнал от одной молекулы к другой до того, как будет достигнут клеточный ответ

Рецепторы можно разделить на три категории.

1. Рецептор, связанный с G-белком (GPCR).
2. Ионные каналы
3. Рецепторы, связанные с ферментами

Как следует из названия, GPCR связаны с мономерным или тримерным G-белком через их цитозольный домен. Активация GPCR, которая является результатом обмена GDP на GTP в этом связанном G-белке, впоследствии активирует ряд киназ, которые, в свою очередь, облегчают события фосфорилирования на белках-мишенях.

Аналогично, активация ионного канала также происходит посредством взаимодействия с лигандом и также вызывает конформационные изменения в белке. Однако в этом случае белок приобретет открытую конформацию, позволяющую ионам проникать в клетку. Ионные каналы обычно транспортируют ион определенного типа, наиболее распространенными из которых являются Na+, K+, Ca2+ и Cl-, которые связаны с «потоком информации» или передачей сигнала. Будучи связанными с передачей электрических сигналов, ионные каналы чаще всего наблюдаются в мышечных и мозговых клетках.

Следует отметить, что внутриклеточные рецепторы, такие как стероидные рецепторы, также имеют отношение к передаче сигнала. Эти рецепторы активируются гидрофобными лигандами, которые могут проходить через липидную мембрану и, следовательно, пассивно проникать в клетку. Газообразный оксид азота и стероиды, такие как эстроген, являются примерами таких лигандов.

Внутриклеточные мессенджеры

Внутриклеточные мессенджеры или вторичные мессенджеры представляют собой промежуточные белки или небольшие молекулы, передающие сигнал от рецептора к внутриклеточным сенсорам и эффекторам. Для каждого активированного рецептора активируются несколько внутриклеточных молекул-мессенджеров, и поэтому говорят, что именно на этой стадии сигнал усиливается. Примеры внутриклеточных мессенджеров включают ионы кальция, ферменты, такие как аденилатциклаза, или липиды, такие как инозитолтрифосфат и т.д. [1][2][3]. Одним из ключевых надсемейств внутриклеточных мессенджеров являются малые ГТФазы. Следует отметить, что эти молекулы редко функционируют в одиночку. Вместо этого каждый внутриклеточный мессенджер будет действовать в рамках более крупного сигнального пути.

Сенсоры и эффекторы

Считающиеся последней стадией сигнального пути или каскада, сенсорные и эффекторные белки отвечают за реакцию клетки на сигнал. Они могут способствовать таким процессам, как экзоцитоз, эндоцитоз, миграция, ремоделирование актина, экспрессия генов и т. д.

Примеры включают факторы транскрипции, которые индуцируют экспрессию генов, или актин-связывающие белки, которые вызывают ремоделирование актина, миграцию клеток и т. д.

Механизмы выключения

Клетки не отвечают постоянно ни на один сигнал. Вместо этого многие сигнальные пути контролируются «молекулярными переключателями», которые могут отключить данный ответ, если они станут вредными для требуемого состояния или функции клетки. Это может быть достигнуто с помощью ряда механизмов.

Например, рецепторы могут быть десенсибилизированы к лиганду, что обычно наблюдается для ионных каналов. Внутриклеточные сигнальные молекулы также могут разрушаться. Это происходит, например, с липидами, такими как IP3, которые метаболизируются инозитолфосфатазами, и циклическим АМФ/циклическим GMP, которые расщепляются фосфодиэстеразами. В другом механизме ионы Са2+ закачиваются насосами обратно в запасы кальция, восстанавливая таким образом их нормальную концентрацию в цитозоле. Эти механизмы гарантируют, что клеточный ответ контролируется путем подавления потока информации и остановки клеточного ответа даже после клеточного обнаружения данного сигнала.