вторинні посередники

Вторинні посередники. або «вторинні месенджери» - це внутрішньоклітинні сигнальні молекули, що вивільняються в тих чи інших внутрішньоклітинних сигнальних каскадах у відповідь на стимуляцію тих чи інших рецепторів і викликану нею активацію первинних ефекторних білків. Вторинні посередники, в свою чергу, призводять до активації вторинних ефекторних білків. Це, в свою чергу, запускає каскад тих чи інших фізіологічних змін, які можуть бути важливі для забезпечення таких важливих фізіологічних процесів, як зростання, розвиток і диференціювання клітин, активація поділу клітини. транскрипція або навпаки пригнічення транскрипції тих чи інших генів. біосинтез тих чи інших білків, виділення нею гормонів. нейромедіаторів або цитокінів відповідно до типу клітини, зміна біоелектричної активності клітини, міграція клітин, забезпечення їх виживання або, навпаки, індукція апоптозу. Вторинні посередники є ініціювали елементами в безлічі внутрішньоклітинних сигнальних каскадів. Внаслідок усього цього вторинні посередники відіграють дуже важливу роль в житті клітини, а грубе порушення роботи будь-якої з систем вторинних посередників справляє негативний вплив на клітину (наприклад, може привести до її пухлинної трансформації або навпаки до апоптозу).

Вторинні посередники, як правило, є малими небілковими молекулами. Найважливіші приклади молекул вторинних посередників (але не обмежуються ними) включають в себе циклічний АМФ. циклічний ГМФ. інозітолтріфосфат. діацілгліцерін. кальцій. оксид азоту (II). Клітка виділяє (або, навпаки, зменшує виділення) тих чи інших вторинних посередників у відповідь на вплив тих чи інших позаклітинних сигнальних молекул - так званих «первинних сигнальних молекул» або «первинних месенджерів». Первинними сигналами можуть бути, наприклад, ті чи інші гормони (пептидні, моноамінових і інші), нейромедіатори, цитокіни та ін. Оскільки первинні месенджери зазвичай є високо гідрофільними молекулами (як, наприклад, адреналін або серотонін), або досить великими поліпептидними молекулами (як окситоцин і тим більше інсулін), то вони не можуть подолати фосфоліпідний бішар мембрани клітини, для того, щоб безпосередньо ініціювати каскад тих чи інших внутрішньоклітинних фізіологічних змін. Це функціональне обмеження і змусило клітини еволюційним шляхом придбати механізми трансмембранної передачі позаклітинних сигналів всередину клітини, що грунтуються на існуванні ланцюжка «рецептор для позаклітинного сигналу -> первинний ефектор -> вторинний посередник (вторинний месенджер) -> вторинний ефектор -> подальші сигнальні каскади». Важливою можливістю, вбудованої в цю систему передачі сигналу, є те, що на кожному етапі передачі сигналу всередину клітини первинний сигнал піддається багаторазового посилення, ампліфікації (одна молекула первинного сигналу і відповідно активація одного первинного ефектора призводить до вивільнення безлічі молекул вторинного посередника, такого, як цАМФ, а безліч молекул мультіспеціфічних і мультіціклічних вторинних ефекторів, таких, як протеинкиназа A. активованих за участю цього вторинного посередника, приводячи до фосфорилювання і відповідно пригнічення або активації ще більшого безлічі різноманітних білків). [1] [2] Інший приклад - сигнал Ras.GTP зв'язується з MAP-кінази. що призводить до аллостерічеськой активації цілого ряду факторів проліферації і індукції мітозу, таких, як Myc і CREB.

Типи молекул вторинних посередників

вторинні посередники

Шлях передачі внутрішньоклітинного сигналу

Існують три основні типи молекул вторинних посередників:

  1. Гідрофобні молекули: нерозчинні в воді молекули, такі, як діацілгліцерін і фосфатидилинозитол, які зв'язуються з мембранами клітини і дифундують з цитоплазматичної мембрани клітини по межмембранное просторів на внутрішні клітинні мембрани, включаючи мембрану ядра і ядерця, де вони можуть «добратися» і впливати на мембранно -пов'язані вторинні ефекторні білки;
  2. Гідрофільні молекули: водорозчинні молекули, такі, як цАМФ. цГМФ. інозітолтріфосфат. кальцій. які розподіляються у водному середовищі цитоплазми клітини;
  3. Гази. оксид азоту (II). оксид вуглецю (II). сірководень. які можуть як дифундувати в цитоплазмі клітини, так і долати клітинні мембрани.