21.4: Hücre-Yüzey Sinyalizasyonu
Yağda çözünmeyen (suda çözünür) hormonlar (veya ligand olarak bilinen bir reseptöre bağlanan herhangi bir molekül) hücre zarı boyunca yayılamaz. Bir hücreyi girmeden etkileyebilmek için, bu hormonlar hücre zarındaki reseptörlere bağlanır. Bir hormon olan ilk haberci bir reseptöre bağlandığında, bir sinyal kaskadı tetiklenir ve ikinci habercilerin, hücrenin içindeki proteinlerin aktive olmasına neden olur ve bu da zincir şeklinde etkilere neden olur.
Reseptör Ailelerinin Çeşitliliği
Hücre zarı reseptörleri üç bölüme sahiptir: bir dış ligand bağlayıcı etki alanı, bir transmembran etki alanı ve bir iç etki alanı. Her bir kategori içindeki bu alanların yapısının ve işlevinin tutarlılığına dayanan üç hücre zarı reseptörü kategorisi vardır.
Kategorilerden ilki bir ligand'a bağlandığında, reseptörün transmembran kısmı tarafından oluşturulan bir kanaldan iyonların geçişine izin veren konformasyonel bir değişikliğe uğrayan ligand kapılı iyon kanallarıdır.
İkinci kategori, yedi transmembran etki alanına sahip ayrı bir yapıya sahip olan G-proteinlerine bağlı reseptörlerdir. Dış alanın bir liganda bağlanması, reseptörün iç kısmına bağlı üç alt birimden biri olan alfa alt biriminin reseptörden ayrılmasına ve hücresel bir yanıt oluşturmasına neden olur.
Üçüncü reseptör kategorisi, enzime bağlı reseptörtür (katalitik reseptörler olarak da adlandırılır) ve bir enzim ile ilişkili veya bir enzimin kendisi olan hücre içi alana sahiptir. Bir ligand hücre dışı bölgeye bağlandığında, hücre içi enzim aktif hale gelir ve hücre içindeki diğer proteinleri aktive eder.
Reseptörler Bozulduğunda
Hücre zarı reseptörleri hücre fonksiyonu için temeldir. Bu nedenle, birçok hastalığın yanlış işleyen hücre zarı reseptörlerinin doğrudan sonuçları olduğu gösterilmiş olması şaşırtıcı değildir. Örneğin, kolera, ince bağırsağı kaplayan hücrelerde G-proteinine bağlı bir reseptör devre dışı bırakıldığında gelişir.
Sinyal Transdüksiyonu
Hücre dışı bir uyaranın hücre içi bir cevaba dönüştürülmesi süreci sinyal iletimi olarak bilinir. Bu, hücre içinde çeşitli moleküler etkileşimlere neden olan bir reseptöre bağlanan bir ligand içeren çok adımlı bir süreçtir. Bu etkileşimler karmaşık hale gelebilir, çünkü her adım diğer birçok reaksiyona bağlıdır. Bu, uygun hücresel aktivitelerin gerçekleştiğinden emin olmak için bir doğrulama şeklidir. Bu durum çoğu zaman yanıtı da arttırır.