マインドマップギャラリー 細胞シグナル伝達の分子機構
分子生物学、ヒトの健康 第 9 版、多細胞生物において、細胞間または細胞内で高精度かつ効率的に情報を送受信し、増幅機構を通じて迅速な細胞生理学的反応を引き起こすプロセス。
2024-02-08 16:56:53 に編集されましたMappa mentale per il piano di inserimento dei nuovi dipendenti nella prima settimana. Strutturata per giorni: Giorno 1 – benvenuto, configurazione strumenti, presentazione team. Secondo giorno – formazione su policy aziendali e obiettivi del ruolo. Terzo giorno – affiancamento e primi task guidati. Il quarto giorno – riunioni con dipartimenti chiave e feedback intermedio. Il quinto giorno – revisione settimanale, definizione obiettivi a breve termine e integrazione culturale.
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細胞シグナル伝達の分子機構
基本的な考え方
セル通信
多細胞生物において、細胞間または細胞内で高精度かつ効率的に情報を送受信し、増幅機構を通じて迅速な細胞生理学的反応を引き起こすプロセス。
分類
化学シグナル通信(専攻)
膜表面における分子接触コミュニケーション
ギャップジャンクションコミュニケーション
細胞シグナル伝達
細胞が外部刺激またはシグナルに応答し、細胞内の複数の分子の相互作用を含む一連の規則的な反応を通じて細胞外情報を細胞内エフェクター分子に伝達するプロセス。
細胞情報伝達の概要
細胞外化学シグナル
可溶性シグナル(遊離分子として細胞間を伝達)
多細胞生物では、細胞は化学物質(タンパク質や小さな有機化合物など)を分泌することでシグナルを送り、標的細胞の表面や細胞内受容体に作用して、細胞間の情報交換を可能にします。
溶解度特性に基づく分類
脂溶性の化学信号
水溶性の化学信号
行動距離に基づく分類
内分泌シグナル伝達
パラクリンシグナル伝達
一部のパラクリン信号は、オートクリンと呼ばれる、信号を送信する細胞自体にも作用します。
神経伝達物質
膜結合シグナル伝達分子(シグナルを伝達するには細胞間の接触が必要)
細胞が膜表面の分子を介してシグナルを送るとき、対応する分子は膜結合シグナル伝達分子であり、標的細胞の表面にはそれに特異的に結合する分子があり、この分子間の相互作用を通じてシグナルが伝達されます。が受信され、信号がターゲットセルに送信されます。この細胞コミュニケーションの方法は、膜表面分子接触コミュニケーションと呼ばれます。
特定の受容体
受容体は通常、細胞膜上または細胞内の特別なタンパク質であり、生物学的に活性な分子を特異的に認識して結合し、個々の糖脂質も受容体機能を引き起こします。受容体に特異的に結合できる分子はリガンドと呼ばれ、可溶性および膜結合性シグナル伝達分子が一般的なリガンドです。
分類
細胞内受容体
細胞内受容体には、細胞質および核に存在する受容体が含まれます
対応するリガンド: ステロイド ホルモン、甲状腺ホルモン、レチノイン酸などの脂溶性シグナル伝達分子。
膜受容体
細胞膜の表面にある受容体
対応するリガンド: 水溶性シグナル伝達分子および膜結合シグナル伝達分子 (成長因子、サイトカイン、水溶性ホルモン分子、接着分子など)
受容体はリガンドに結合し、シグナルを伝達します
受容体の役割
① 外来シグナル分子を認識して結合する
②リガンドシグナルを細胞内分子が認識できる情報に変換し、他の分子に伝達して細胞反応を引き起こします。
細胞内の受容体がシグナルを伝達する仕組み
信号を直接渡す
特定のチャネルを通じて情報を送信する
膜受容体は細胞外シグナルを認識し、変換します
受容体とリガンドの相互作用に共通する特徴
①高い特異性
②高い親和性
③可飽和性
④可逆性
⑤具体的な作用機序
信号伝達ネットワーク
特定のシグナル伝達分子のセットによって形成され、細胞の挙動に変化をもたらす秩序ある化学変化のプロセスは、シグナル伝達経路と呼ばれます。
ある経路のシグナル伝達分子は、他の経路のシグナル伝達分子と相互作用することがあり、異なるシグナル伝達経路間には広範な架橋相互作用が存在し、複雑なシグナル伝達ネットワークを形成します。
細胞内シグナル伝達分子
細胞外シグナルは受容体を介して細胞内に変換され、細胞内タンパク質や低分子活性物質を介して伝達されます。シグナルを伝達できる分子はシグナル伝達分子と呼ばれます。
シグナル伝達分子の分類
低分子セカンドメッセンジャー
酵素
調節タンパク質
受容体とシグナル伝達分子がシグナルを伝達する基本的な方法
①下流のシグナル伝達分子の立体構造を変化させる
②シグナル伝達分子の細胞内局在を変化させる
③シグナル伝達分子複合体の形成または解重合
④低分子メッセンジャー等の細胞内濃度や分布を変化させる。
セカンドメッセンジャー
受容体に結合した後、リガンドは細胞内には入りませんが、細胞内の他の小分子やイオンを間接的に活性化し、シグナル伝達タンパク質の活性を拡散および調節することができます。細胞内でシグナルを伝達するこれらの分子はセカンドメッセンジャーと呼ばれます。 、細胞内小分子メッセンジャーとしても知られています。
セカンドメッセンジャーシグナルの同様の分子特性
① 上流のシグナル伝達分子がセカンドメッセンジャーの濃度を増加させたり、分布を変化させたりする
②セカンドメッセンジャー濃度が急激に低下する場合がある
③セカンドメッセンジャーは下流のシグナル伝達分子を活性化する
環状ヌクレオチド
細胞内環状ヌクレオチドセカンドメッセンジャーには、cAMPとcGMPの2種類があります。
①cAMPの上流のシグナル伝達分子はアデニリルシクラーゼ(AC)、下流の分子はプロテインキナーゼA(PKA)、cGMPの上流のシグナル伝達分子はグアニリルシクラーゼ(GC)、下流の分子はプロテインキナーゼB(PKB) )
② 環状ヌクレオチドは細胞内のプロテアーゼ活性を制御するが、cAMP や cGMP の標的分子はプロテインキナーゼだけではない
③ホスホジエステラーゼ(PDE)は環状ヌクレオチドの加水分解を触媒します
脂質、カルシウムイオン、NO、その他の小分子
酵素
プロテインキナーゼとプロテインホスファターゼはシグナル伝達を調節する
プロテインセリン/スレオニンキナーゼとプロテインチロシンキナーゼが主要なプロテインキナーゼです
プロテインホスファターゼはプロテインキナーゼの誘導に拮抗します
プロテインチロシンキナーゼは細胞増殖および分化シグナルを伝達する
調節タンパク質
Gタンパク質のGTP/GDP結合状態がシグナル伝達を決定する
三量体 G タンパク質は、G タンパク質共役受容体によって伝達されるシグナルを媒介します
低分子量 G タンパク質はシグナル伝達経路における伝達分子です
アダプタータンパク質と足場タンパク質はシグナル伝達ネットワークを接続します
タンパク質相互作用ドメインはシグナル伝達経路におけるタンパク質相互作用を媒介します
アダプタータンパク質はシグナル伝達分子を接続します
足場タンパク質は特異的かつ効率的なシグナル伝達を保証します
細胞受容体を介した細胞内シグナル伝達
細胞内受容体は分子移動を通じてシグナルを伝達する
イオンチャネル型受容体は化学信号を電気信号に変換します
Gタンパク質共役受容体はGタンパク質とセカンドメッセンジャーを介してシグナル伝達を媒介する
酵素共役受容体は、主にタンパク質の修飾または相互作用を通じてシグナルを伝達します。
細胞シグナル伝達の一般規則
信号の送信と終了には多くの双方向の反応が含まれます
細胞シグナルは伝達中にカスケードされる
細胞シグナル伝達経路は一般的かつ特異的です
細胞シグナル伝達経路は多様です
細胞シグナル伝達の異常と病気
シグナル伝達異常の階層
異常な受容体の活性化と不活性化
シグナル伝達分子の異常な活性化と不活性化
病気を引き起こす
細胞が異常な機能または表現型を獲得する
正常な細胞機能の喪失
細胞シグナル伝達分子は重要な薬剤標的である