Transdukcijos mechanizmai

PERDAVIMO MECHANIZMAI

Transdukcijos mechanizmais turime omenyje visas tas tarpląstelines fermentines sistemas, kurios leidžia vaisto ar endogeninės medžiagos pagamintą tarpląstelinį signalą paversti tarpląsteliniu signalu, suaktyvinant efektorių. Kai efektorius bus suaktyvintas ir signalas bus paverstas, ląstelė duos savo biologinis atsakymas.

Signalo perdavimo mechanizmas paprastai egzistuoja visose ląstelėse ir yra būtinas visiems endogeniniams tarpininkams, taigi ir vaistams, nes, kaip minėta, vaistai imituoja arba antagonizuoja endogenines medžiagas, sukeldami arba nesukeldami ląstelinio atsako.
Receptorius galima suskirstyti į keturias dideles šeimas:

1 TIPO RECEPTORIAI ARBA JUNGTI AR JONINIAI AR JONOTROPINIAI KANALAI;
2 TIPO ARBA METABOTROPINIŲ BALTYMŲ SUBJEKTAI REceptoriai;
3 TIPO RECEPTORIAI ARBA SUJUNGTI TIROZINKINAZE (fermentai);
4 TIPO ARBA CITOPLASMATINIAI, BRANDUOLINIAI RECEPTORIAI.

Atminkite, kad receptorius nėra nei kanalas, nei fermentas, bet gali moduliuoti jonų kanalą ar fermentą.

1 TIPO RECEPTORIAI ARBA JUNGTI JONINIAI AR JONOTROPINIAI KANALAI

Ligandas jungiasi prie receptoriaus, esančio ant membranos, ir modifikuoja efektorių, kuris šiuo atveju yra jonų kanalas.

Sujungimas yra tiesioginis, o tai reiškia, kad nereikia jokio tarpininko transformuoti signalą iš tarpląstelinio į tarpląstelinį.Šio receptoriaus veikimo laikas atsakui gauti yra labai greitas.
Agonistas prisijungia prie receptoriaus, esančio netoli jonų kanalo. Kai receptorius yra aktyvuotas, jonų kanalas atsidaro ir leidžia jonams (pvz., Kalcio, kalio, chloro, natrio jonams) praeiti. Išėjus iš jonų, ląstelių membrana gali eiti prieš depoliarizaciją ar hiperpolarizaciją. Kai kalbame apie depoliarizaciją, membrana sužadinama, o kai kalbame apie hiperpoliarizaciją, membrana yra slopinama. Jonų signalas, sukeliantis membranos depoliarizaciją, suaktyvina ląstelę, ir atvirkščiai, kai joninis signalas sukelia hiperpoliarizaciją.

2 TIPO RECEPTORIAI ARBA SUSIJĘ SU G BALTYMU ARBA METABOTROPINIU

2 tipo receptoriai dažniausiai yra mūsų organizme ir yra gana sudėtingi. Jiems reikia tarpininko signalui perduoti, o šiuo atveju tarpininkas yra G baltymas. Kai ligandas prisijungia prie receptoriaus, jis aktyvuoja G baltymą, kuris savo ruožtu suaktyvins arba jonų kanalą, arba fermentą. G baltymas aktyvuoja joną kanalo procesai, kurie vyksta po kanalo aktyvavimo, yra aprašyti 1 tipo receptoriuose. Kita vertus, jei G baltymas suaktyvina fermentą, bus gaminami antrieji pasiuntiniai, kurie sukurs daugybę ląstelių efektų. Ląstelės pasiuntiniai yra cikliniai nukleotidai (cAMP ir cGMP) ir tarpląstelinio kalcio išsiskyrimas. Šie antrieji pasiuntiniai ląstelėje sukelia reakcijas, sukeliančias ląstelių atsaką. Šio receptoriaus veikimo laikas, norint gauti atsakymą, yra kelios sekundės. Tai užtrunka šiek tiek ilgiau, nes receptorius turi suaktyvinti G baltymą, o tai savo ruožtu aktyvina kanalą arba fermentą. G baltymas, be to, gamina "kanalo arba" fermento aktyvinimas, jis taip pat gali slopinti pastarąjį.

Bet kas yra šis G baltymas?

Baltymas G yra trimerinis baltymas, susidedantis iš α, ß ir γ subvienetų. Šis baltymas veikia GTPazę, nes jis gali hidrolizuoti GTP ir paversti jį BVP. Šiame pavyzdyje į ß ir γ subvienetus neatsižvelgiama. Ankstyvoje stadijoje G baltymas yra susietas su BVP, todėl yra neaktyvus. Kai agonistas prisijungia prie receptoriaus, atsiskiria BVP, o α subvienetas prisijungia prie GTP, todėl jis yra suaktyvinamas. Kai aktyvuojamas, G baltymas gali prisijungti prie efektoriaus, sukeliančio reakcijas kanale arba kanale. Kai veiksmas baigiamas, α subvienetas paverčia GTP į BVP ir grįžta į pradinę situaciją, kad būtų vėl aktyvuotas. Α subvienetas apibūdina jo efektorių, todėl kalbėsime apie baltymus:

Gs arba αS: efektoriaus, kuris yra adenilato ciklazė, aktyvinimas (antrųjų pasiuntinių ir cAMP padidėjimas);
Gq arba αQ: fosfolipazės C fermento (IP3, DAG) aktyvinimas;
Gi arba αI: efektoriaus, kuris yra adenilato ciklazė, slopinimas (antrųjų pasiuntinių ir cAMP sumažėjimas).

3 TIPO RECEPTORIAI ARBA SUJUNGTI TIROZINKINAZE

3 tipo receptoriai visada yra membraniniai receptoriai, susieti su kinazėmis. Dauguma šių ląstelių atsakų atsiranda dėl baltymų fosforilinimo. Receptorius, suaktyvėjęs prisijungdamas prie agonisto (pvz., Augimo faktorių, insulino ar citokinų), aktyvina kinazę, kuri katalizuoja reakcijas. Po šio įvykio susidaro baltymų fosforilinimo serija, todėl genai keičiami DNR lygiu. Veiksmo laikas yra labai ilgas, mes kalbame apie valandas ar dienas, nes tikslas yra būtent genų transkripcija DNR lygiu.

4 TIPO ARBA CITOPLASMATINIAI RECEPTORIAI

Skirtingai nuo ankstesnių receptorių, šie 4 tipo receptoriai yra ląsteliniai arba citoplazminiai. Dažnai šiuos receptorius naudoja steroidiniai hormonai. tai mechanizmas, keičiantis genų ekspresiją, todėl reikia daug laiko, kol pamatysite ląstelių atsakus. Jie užtrunka ilgai, kol susidaro baltymai, kuriuos sukelia genų modifikacija, kurią sukelia į ląstelę įvesta medžiaga. Pavyzdžiui, hormonas, randamas už ląstelės ribų, jis atsisako jį nešiojančio baltymo ir virsta labai lipofiline medžiaga.Šios savybės dėka lipofilinė medžiaga gali praeiti pro ląstelės membraną ir patekti į ląstelę. Kai medžiaga patenka į citoplazmą, ji prisijungia prie atpažinimo vietos (transportavimo baltymo), kurios struktūra yra labai nestabili. Vadinasi, hormonas pateks į branduolį, kur atliks savo genų transkripcijos modifikavimo veiklą.Šiuo metu ląstelių atsaką sudarys mRNR gamyba, kuri sintetins skirtingus baltymus.

Receptorius

Vieta

Efektorius

Sukabinimas

Veiksmo laikas

1 TIPAS

Membrana

Jonų kanalas

Tiesioginis

Labai greitai

2 TIPAS

Membrana