6.12: Hücre İçi Sinyal Kaskadları
Hücre içi sinyal basamakları hücre dışı kaynaklı bir sinyali yükselterek transkripsiyon, çeviri, protein modifikasyonları, enzim aktivasyonu, hücresel metabolizma, mitoz ve/veya apoptozla sonuçlanan hedefteki hücre içi hedefe yönlendirir.
Sinyal basamaklarının en temeli ikinci habercilerin aktivasyonu ve kinazların serbest bırakılmasıdır. Kinazlar proteinleri ve enzimleri onlara bir fosfat grubu ekleyerek aktive eder veya devre dışı bırakır. Fosfatlar proteinlerin deaktivasyonu veya reaktivasyonu ile sonuçlanan fosfat gruplarını temizler.
Döngüsel AMP (cAMP) yolu ikinci haberci, cAMP için adlandırılır. Bu yol en sık bir ligand G-coupled protein reseptörüne bağlanır başlatılır. G-proteinreseptörden ayırıyor ve atp cAMP sentezlemek için adenilat siklaz tetikler. Her ligand-reseptör etkileşimi için, birden fazla cAMP molekülleri oluşturulur-sinyal yükselterek.
cAMP protein kiaz A (PKA) aktive eder. PKA, iki düzenleyici alt birime ve iki aktif alt birime sahip bir tetramer molekülüdür. Dört cAMP molekülü bir PKA molekülü ile etkileşime girdiğinde, iki aktif alt birimi serbest bırakır. Bu PKA alt birimleri fosforilasyon hedef proteinler ve enzimler. Gen ekspresyonu durumunda PKA, çekirdekteki bir transkripsiyon faktörü olan CREB'yi aktive eder.
Ligand ve reseptör olan hücre içi sinyal basamaklama öncesinde adımlar-upstream olaylar olarak adlandırılır. Yukarıdaki örnekte CREB fosforilasyon cAMP yolu sonra gelenler- bir downstream olay olarak adlandırılır. Bu yolların dahil olabileceği çok sayıda yukarı ve aşağı akım olayı vardır.
Daha karmaşık bir sinyal çağlayan Ras-Raf-MAP Kinaz yolu, sıralı kinazlar diğer kinazlar aktive bir dizi içerir. Bu yolda Ras, küçük bir GTPase enzim, bir büyüme faktörü reseptörüne bağlanır zaman aktive edilir (upstream olay). Ras daha sonra Raf-veya MAP kiazaz kiaz (MAP3K) aktive eder. MAP3K fosforilasyonlar ve böylece başka bir kilaz aktive- MAP kiazkisi (MAP2K, ayrıca MEK denir). Bu kilaz, MAP kizibunu (MAPK, ERK olarak da adlandırılır) fosforilasyon la aktive eder. MAPK çeşitli transkripsiyon faktörlerini (aşağı akım olayları) fosforilasyon alabildiği çekirdeğe göç eder. Böyle bir transkripsiyon faktörü hücre çoğalması ve kanser dahil genlerin myc ailesinin transkripsiyonu başlatır c-myc olduğunu. Ras-Raf-MAP kinaz yolu büyüme faktörleri tarafından getirilen dış sinyali yükseltmek için birden fazla kinaz kullanır ve basit cAMP yolu daha karmaşıktır.
Diğer hücre içi sinyal basamakları, ikinci haberciler için adlandırılmış, Fosfoinositol, Arachidonic asit, ve Siklik GMP sistemleri.