När en extracellulär signalmolekyl aktiverar en membranreceptor förändras molekyler inne i cellen, vilket utlöser ett svar som kallas signaltransduktion. Signaltransduktion innebär att extracellulära molekyler och ligander binder till cellreceptorer, vilket startar en kedja av händelser inuti cellen. De flesta receptorer är transmembranproteiner som spänner över cellmembranet. Processen omfattar att receptorer vidarebefordrar budskap till cellen och att dessa signaler förstärks för att kunna skapa ett effektivt svar.
Processen inleds när receptorer på cellytan signalerar till intilliggande receptorer att ändra form, varvid receptorn övergår till sitt aktiva signalskick. Dessa receptorer utlöser händelser som börjar ske inuti cellen. Aktiveringen får vissa proteiner att frigöra andra kemikalier, vilka sedan binder till molekyler. Proteinet lossnar från receptorn och delas i två delar: en del aktiveras och fortsätter att signalera, medan den andra lämnar receptorn och återgår till ett inaktivt tillstånd.
Proteinet aktiverar enzymet adenylylcyclas, som ingår i den proteinsignaleringskedja som överför kemiska signaler från cellens utsida, genom membranet, till cellens insida. Efter aktivering omvandlar adenylylcyclas ett stort antal ATP-molekyler (cellens energibärare) till signalmolekyler. Dessa signalmolekyler för vidare budskapet från den första kontakten in i cellen.
Proteinet inaktiverar snart sig självt. När proteinet inte längre är bundet stängs adenylylcyclas av och kan inte längre utföra energiomvandlingar. Vissa molekyler som bildats av adenylylcyclas fortsätter dock signalprocessen genom att binda till en annan typ av proteinenzym. Denna bindning utlöser att proteinet delas i underenheter, varav två är katalytiskt aktiva. De aktiva proteinunderenheterna driver kemiska reaktioner där de fogar fosfatgrupper till ett annat enzym, fosfatkinas.
Fosfatkinaset fosforylerar därefter ett annat enzym som kallas glykogenfosforylas.
Fosforylering är processen där en fosfatgrupp fästs på en organisk molekyl. När denna process är klar aktiveras enzymet. I detta aktiverade tillstånd bidrar glykogenfosforylasen till cellens svar på den första kontakten. Enzymet klyver glykogen till sina beståndsdelar, och under hela processen tillsätts en fosfatgrupp till varje glukosunderenhet.
Ett annat enzym avlägsnar därefter fosfatgrupperna från molekylerna. Utan fosfatgrupperna kan glukosmolekylerna transporteras över cellens plasmamembran. När glukosen väl finns utanför cellen går den ut i blodbanan och tas upp av andra celler, som använder den som bränsle för att initiera ett svar på den första kontakten som utlöste hela signaltransduktionsprocessen. Förstärkningssteg sker genom hela transduktionsförloppet, vilket gör att olika kemikalier och enzymer frisätts. Korta perioder av aktivering är avgörande och måste noggrant regleras under reaktionsförloppet – något som kroppen avslutar på kontrollerat sätt.
Sammanfattningsvis visar dessa fem steg hur en enda signal utanför cellen kan förstärkas och omvandlas till ett kraftfullt cellulärt svar – en mekanism som är fundamental för allt från hormonverkan till nervsystemets funktion.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online