Back to chapter

14.11:

What are Second Messengers?

JoVE Core
Molecular Biology
This content is Free Access.
JoVE Core Molecular Biology
What are Second Messengers?

Languages

Share

при получении сообщений на поверхности клетки, эти сообщения передаются вторичными посыльными, чтобы целиться в молекулы внутри клетки для создания ответа. Один важный межклеточный сигнальный каскад это инозитол трифосфат диацилглицерин, или IP3/DAG. На поверхности клетки, гормоны и нейротрансмиттеры связываются с рецепторами, связанными с G-белком, который активирует фермент, такой как фосфолипаза C.Этот фермент гидролизует, или расщепляет с водой, внутренний слой двухуровневого фосфолипида, получая два вторичных мессенджера, DAG и IP3.DAG остаётся в плазменной мембране для рекрутирования протеин-киназы С, В то время как IP3 диффундирует через цитоплазму и связывается с рецепторами IP3 на эндоплазматическом ретикулуме, заставляя ионы кальция высвобождаться в цитоплазму. Эти ионы кальция связываются и активируют протеин-киназу C, которая фосфорилирует другие межклеточные белки, что приводит к ответу клетки. плазмических везикул.Это действие приносит везикулы и каналы к мембране клетки, позволяя воде течь обратно в почечные клетки. Во-вторых, ПКА фосфорилирует CREB в ядре, заставляя его привязаться к гену аквапорина 2, и начать транскрипцию, а затем трансляцию для новых аквапориновых каналов. Таким образом, эндокринная сигнализация является важным шагом в осморегуляции и других функциях, где удалённые группы клеток должны взаимодействовать.

14.11:

What are Second Messengers?

Поскольку многие рецептор-связывающие лиганды являются гидрофильными, они не пересекают клеточную мембрану и, таким образом, их сообщение должно быть передано второму посланнику внутри. Есть несколько вторичных типов мессенджеров, каждый со своим собственным способом передачи информации. G-белковые соединенные рецепторы могут активировать как фосфоинозитол, так и циклический AMP (cAMP) вторичный тип мессенджеров. Путь фосфоинозитол активен, когда рецептор вызывает фосфатазу C для гидролиза фосфолипида, фосфатидилинозитол бифосфата (PIP2), в два вторичных мессенджера: диасцилглицерол (DAG) и инозитол трифосфат (IP3). DAG остается вблизи клеточной мембраны и активирует белковую киназу C (PKC). IP3 транслокирует в эндоплазмический цитокулум (ER) и становится открытием лиганда для ионных каналов кальция на мембране ER- высвобождая кальций в цитоплазму.

В пути CAMP, активированный рецептор индуцирует аденилат циклазы для производства нескольких копий CAMP из близлежащих аденозинтрифосфат (АТФ) молекул. CAMP может стимулировать белковую киназу A (PKA), открытые ионные каналы кальция, и инициировать фермент-обмен-белок, активированный CAMP (Epac).

Как и CAMP, является циклическим монофосфатом гуанозина (cGMP). cGMP синтезируется из молекул трифосфата гуанозина (GTP) при активации циклазы гуанилиля. В качестве вторичного мессенджера, cGMP индуцирует белок киназы G (PKG). PKG имеет много перекрывающихся функций PKA, однако выражение PKG ограничено сосудистым тканям, легкими, и мозгом.

Фосфатидилинозитол трифосфат (PIP3) является вторичным мессенджером, полученным из фосфорилирования PIP2. Это событие срабатывает, когда факторы роста связывают рецептор тирозинкиназы (РТК) рецептор. PIP3 набирает Акт (ака белка киназы B) к мембране. Эта киназа тесно участвует в регулировании путей выживания клеток, включая распространение, апоптоз и миграцию.

Suggested Reading

Newton, Alexandra C., Martin D. Bootman, and John D. Scott. “Second Messengers.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 8, no. 8 (August 2016). [Source]