HÜCRELER ARASI HÜCRELER ARASI HABERLEŞME VE HABERLEŞME VE

İLETİŞİMİLETİŞİM

HÜCRE HABERLEŞMESİNE GENEL BAKIŞHÜCRE HABERLEŞMESİNE GENEL BAKIŞ

Hücre haberleşmesi canlılığın erken döneminde Hücre haberleşmesi canlılığın erken döneminde evrimleşmiştir.evrimleşmiştir.

Yakın zamana kadar tek ve çok hücreli canlılar, hücreler Yakın zamana kadar tek ve çok hücreli canlılar, hücreler arası iletişimin olup olmaması konusunda ayrım arası iletişimin olup olmaması konusunda ayrım gösteriyorlardı.gösteriyorlardı.

Ancak yapılan araştırmalar sonucunda sadece çok Ancak yapılan araştırmalar sonucunda sadece çok hücreli canlıların değil, tek hücreli canlılarında hücreler hücreli canlıların değil, tek hücreli canlılarında hücreler arası haberleşme yaptığı bulunmuştur.arası haberleşme yaptığı bulunmuştur.

Bunun sonucu olarak da hücre haberleşme Bunun sonucu olarak da hücre haberleşme mekanizmasının öncelikle ilk prokaryotlar ve tek hücreli mekanizmasının öncelikle ilk prokaryotlar ve tek hücreli ökaryotlarda evrimleştiği, daha sonra da bu olayın çok ökaryotlarda evrimleştiği, daha sonra da bu olayın çok hücreli organizmalara adapte edildiği düşünülmüştür.hücreli organizmalara adapte edildiği düşünülmüştür.

Bir fungus olan Saccharomyces cerevisiae eşini Bir fungus olan Saccharomyces cerevisiae eşini kimyasal haberleşme yöntemi ile bulmaktadır.kimyasal haberleşme yöntemi ile bulmaktadır.

Bu fungusun ‘’Bu fungusun ‘’aa’’ ve ‘’’’ ve ‘’alfaalfa’’ adı verilen iki cinsi vardır.’’ adı verilen iki cinsi vardır. ‘’‘’a çiftleşme tipi’’ olarak adlandırılan hücreler ‘a çiftleşme tipi’’ olarak adlandırılan hücreler ‘’a faktörü’a faktörü’’ ’’

adı verilen kimyasal bir sinyal salgılarlar.adı verilen kimyasal bir sinyal salgılarlar. Bu protein yakındaki bir alfa fungusunun hücre Bu protein yakındaki bir alfa fungusunun hücre

yüzeyindeki reseptörlerine bağlanır. Aynı şekilde bir alfa yüzeyindeki reseptörlerine bağlanır. Aynı şekilde bir alfa fungusuda ‘’fungusuda ‘’alfaalfa faktörüfaktörü’’ salgılar ve bu proteinde a ’’ salgılar ve bu proteinde a fungusunun reseptörlerine bağlanır.fungusunun reseptörlerine bağlanır.

Bunun sonucu olarak iki hücre tipi birbirine doğru Bunun sonucu olarak iki hücre tipi birbirine doğru büyümeye başlarlar.büyümeye başlarlar.

Sonuçta zıt tipte ki iki hücre içeriği kaynaşır.Sonuçta zıt tipte ki iki hücre içeriği kaynaşır.

Cıvık Mantarlarda buna benzer kimyasal bir uyarıcı Cıvık Mantarlarda buna benzer kimyasal bir uyarıcı yollarlar. Bu uyarıcının adı ‘’yollarlar. Bu uyarıcının adı ‘’CyclicCyclic AMPAMP (cAMP)(cAMP)’’dır.’’dır.

Ortamda besin azlığı veya daha zorlu durumlarda bu Ortamda besin azlığı veya daha zorlu durumlarda bu hücreler cAMP salgılarlar ve ortamdaki diğer hücreler bu hücreler cAMP salgılarlar ve ortamdaki diğer hücreler bu sinyale doğru gelerek öbekleşirler.sinyale doğru gelerek öbekleşirler.

cAMP diğer komşu hücrelerin içine girer ve bu şekilde cAMP diğer komşu hücrelerin içine girer ve bu şekilde onların birbirleriyle bir araya gelmesini sağlar. Bu şekilde onların birbirleriyle bir araya gelmesini sağlar. Bu şekilde bir araya gelen hücreler kalın duvarlı sporlar üretir.bir araya gelen hücreler kalın duvarlı sporlar üretir.

Sporlar ortam koşulları iyileşene kadar hayatta kalır.Sporlar ortam koşulları iyileşene kadar hayatta kalır.

İletişim içinde olan hücreler, birbirlerine yakın veya uzak İletişim içinde olan hücreler, birbirlerine yakın veya uzak olma durumuna göre farklı haberleşme tipleri kullanırlar.olma durumuna göre farklı haberleşme tipleri kullanırlar.

Eğer hücreler birbirlerine yakınsa o zaman ‘’Eğer hücreler birbirlerine yakınsa o zaman ‘’LOKALLOKAL HABERLEŞMEHABERLEŞME’’ dediğimiz durum ortaya çıkar.’’ dediğimiz durum ortaya çıkar.

Bir hayvan hücresi yakınında ki başka bir hücreye sinyal Bir hayvan hücresi yakınında ki başka bir hücreye sinyal yollayarak onun büyüme ve çoğalmasını aktive eder. Bu yollayarak onun büyüme ve çoğalmasını aktive eder. Bu şekilde görülen lokal haberleşme tipi ‘’şekilde görülen lokal haberleşme tipi ‘’ParakrinParakrin HaberleşmeHaberleşme’’ olarak adlandırılır. Parakrin haberleşmede ’’ olarak adlandırılır. Parakrin haberleşmede sinyali veren ve sinyali alan hücre tipi sinyali veren ve sinyali alan hücre tipi aynı değildiraynı değildir..

T lenfositler antijenik uyarıya karşı ‘’T lenfositler antijenik uyarıya karşı ‘’OtokrinOtokrin HaberleşmeHaberleşme’’yi kullanırlar. Bu sayede T lenfosit sayısı ’’yi kullanırlar. Bu sayede T lenfosit sayısı artar ve bağışıklık antijene karşı güçlenmiş olur.artar ve bağışıklık antijene karşı güçlenmiş olur.

Otokrin Haberleşmede sinyali veren ve alan hücreler Otokrin Haberleşmede sinyali veren ve alan hücreler aynı tip hücrelerdiraynı tip hücrelerdir. Anormal otokrin haberleşme kanser . Anormal otokrin haberleşme kanser hücrelerinin kontrolsüz şekilde çoğalmasına neden olur.hücrelerinin kontrolsüz şekilde çoğalmasına neden olur.

Lokal Haberleşme gösteren hücrelerdeki bir diğer Lokal Haberleşme gösteren hücrelerdeki bir diğer haberleşme tipi ‘’haberleşme tipi ‘’SinaptikSinaptik HaberleşmeHaberleşme’’dir.’’dir.

Bu özelleşmiş haberleşme tipi hayvanlardaki sinir Bu özelleşmiş haberleşme tipi hayvanlardaki sinir sisteminde gerçekleşir.sisteminde gerçekleşir.

Nöron, kimyasal bir haberci olan ‘’Nöron, kimyasal bir haberci olan ‘’Nörotransmitter Nörotransmitter maddemadde’’yi oluşturur. Çevreden gelen uyarıcı etkenler ’’yi oluşturur. Çevreden gelen uyarıcı etkenler sonucunda nöronun aksonu boyunca ilerleyen elektriksel sonucunda nöronun aksonu boyunca ilerleyen elektriksel ileti, akson ucunda bulunan vezikülleri harekete geçirir.ileti, akson ucunda bulunan vezikülleri harekete geçirir.

Harekete geçen bu veziküller iki nöron arasındaki Harekete geçen bu veziküller iki nöron arasındaki sinaptik boşluğa nörotansmitter maddeyi salar.sinaptik boşluğa nörotansmitter maddeyi salar.

Bu madde hedef nöron zarında ki reseptörlere tutunur ve Bu madde hedef nöron zarında ki reseptörlere tutunur ve iletişim bu şekilde gerçekleştirilir.iletişim bu şekilde gerçekleştirilir.

Sinaptik haberleşmede iletim çok hızlıdır. (Saniyede 100 Sinaptik haberleşmede iletim çok hızlıdır. (Saniyede 100 metre hız gibi)metre hız gibi)

Lokal haberleşme yüksek organizmalı canlılarda Lokal haberleşme yüksek organizmalı canlılarda hücrelerin davranışlarını tek başına koordine etmekte hücrelerin davranışlarını tek başına koordine etmekte yetersizdir.yetersizdir.

Daha uzak bölgelere haberleşmeyi sağlamak için Daha uzak bölgelere haberleşmeyi sağlamak için hayvanlarda ‘’hayvanlarda ‘’endokrin hücreendokrin hücre’’ adını verdiğimiz ’’ adını verdiğimiz özelleşmiş sinyal hücreleri bulunur.özelleşmiş sinyal hücreleri bulunur.

Bu hücreler Bu hücreler hormonhormon adı verilen kimyasalları kullanırlar. adı verilen kimyasalları kullanırlar. Hormonlar kan dolaşımı yoluyla, uzaktaki hedef Hormonlar kan dolaşımı yoluyla, uzaktaki hedef

hücrelere ulaşırlar.hücrelere ulaşırlar. Hipofiz, tiroit, paratiroit, pankreas, adrenal bezler ve Hipofiz, tiroit, paratiroit, pankreas, adrenal bezler ve

gonatları içeren endokrin bezler sayesinde 50’den fazla gonatları içeren endokrin bezler sayesinde 50’den fazla farklı hormon üretilir.farklı hormon üretilir.

Bu haberleşme yolları dışında hücreler doğrudan temas Bu haberleşme yolları dışında hücreler doğrudan temas yoluylada haberleşebilirler.yoluylada haberleşebilirler.

Hayvan hücreleri diğer hücrelerle temasta kalmak için Hayvan hücreleri diğer hücrelerle temasta kalmak için çeşitli bağlantı yolları barındırırlar. çeşitli bağlantı yolları barındırırlar.

Bu bağlantılar doğrudan komşu hücre sitoplazmalarını Bu bağlantılar doğrudan komşu hücre sitoplazmalarını birbirine bağlar.birbirine bağlar.

Böylece sinyal gönderen hücre bileşiği, komşu hücre Böylece sinyal gönderen hücre bileşiği, komşu hücre sitoplazmaları arasında serbestçe hareket edebilir.sitoplazmaları arasında serbestçe hareket edebilir.

Ayrıca hücre yüzeylerindeki moleküller aracılığıyla Ayrıca hücre yüzeylerindeki moleküller aracılığıyla birbirleriyle doğrudan temas kurabilirler.birbirleriyle doğrudan temas kurabilirler.

HÜCRE İLETİŞİMİNİN AŞAMALARIHÜCRE İLETİŞİMİNİN AŞAMALARI

1) Sinyal Alma: 1) Sinyal Alma: Hedef hücrenin hücre dışından gelen Hedef hücrenin hücre dışından gelen sinyali algılaması aşamasıdır. Kimyasal bir sinyal, hücre sinyali algılaması aşamasıdır. Kimyasal bir sinyal, hücre yüzeyinde bulunan reseptör bir proteine bağlandığı yüzeyinde bulunan reseptör bir proteine bağlandığı zaman algılanır.zaman algılanır.

2) Sinyal Aktarımı: 2) Sinyal Aktarımı: Sinyal molekülü, bağlandığı reseptör Sinyal molekülü, bağlandığı reseptör proteini değişikliğe uğratır ve sinyal aktarım sürecini proteini değişikliğe uğratır ve sinyal aktarım sürecini başlatır. Bu süreçte sinyal, hücrenin algılayabileceği bir başlatır. Bu süreçte sinyal, hücrenin algılayabileceği bir forma dönüştürülür.forma dönüştürülür.

3) Cevap: 3) Cevap: Bu aşamada algılanan sinyal, o sinyale özgül Bu aşamada algılanan sinyal, o sinyale özgül bir hücresel cevabı tetikler.bir hücresel cevabı tetikler.

SİNYAL ALMA VE SİNYAL AKTARIMININ BAŞLAMASISİNYAL ALMA VE SİNYAL AKTARIMININ BAŞLAMASI

Belirli bir kimyasal sinyalin hedefi olan hücre, bu sinyal Belirli bir kimyasal sinyalin hedefi olan hücre, bu sinyal molekülünü tanıyan reseptör proteinlere sahiptir.molekülünü tanıyan reseptör proteinlere sahiptir.

Reseptör protein, hedef hücrenin kimlik kartı gibidir.Reseptör protein, hedef hücrenin kimlik kartı gibidir. Örneğin; epinefrin kan içerisinde dolaşırken pek çok Örneğin; epinefrin kan içerisinde dolaşırken pek çok

hücre tipiyle karşılaşmasına rağmen sadece belirli hücre tipiyle karşılaşmasına rağmen sadece belirli hücreler bu hormonu algılar ve ona cevap verirler.hücreler bu hormonu algılar ve ona cevap verirler.

Haberci molekül bir reseptör proteine bağlandığı zaman Haberci molekül bir reseptör proteine bağlandığı zaman onun biçim değiştirmesine neden olur.onun biçim değiştirmesine neden olur.

Biçim değiştiren bu reseptör protein diğer hücresel Biçim değiştiren bu reseptör protein diğer hücresel moleküllerle etkileşime açık hale gelir.moleküllerle etkileşime açık hale gelir.

Sinyal reseptörlerinin bir çoğu plazma zarındaki Sinyal reseptörlerinin bir çoğu plazma zarındaki proteinlerdir.proteinlerdir.

Kısaca açıklmak gerekirse gelen sinyal molekülü suda Kısaca açıklmak gerekirse gelen sinyal molekülü suda çözündüğü ve plazma zarından geçemeyecek kadar çözündüğü ve plazma zarından geçemeyecek kadar büyük olduğu için kendini hücrenin içine aktaracak bir büyük olduğu için kendini hücrenin içine aktaracak bir taşıyıcıya ihtiyaç duyar. Bu taşıyıcıda plazma zarındaki taşıyıcıya ihtiyaç duyar. Bu taşıyıcıda plazma zarındaki reseptör proteindir. Reseptör protein sinyal molekülün reseptör proteindir. Reseptör protein sinyal molekülün bağlanmasıyla şekil değişikliğine uğrar ve sinyali hücre bağlanmasıyla şekil değişikliğine uğrar ve sinyali hücre içine yollar.içine yollar.

3 temel zar reseptör tipi vardır. Bunlar; 3 temel zar reseptör tipi vardır. Bunlar; G-Proteine bağlı G-Proteine bağlı reseptörler, Tirozin-kinaz reseptörleri reseptörler, Tirozin-kinaz reseptörleri ve ve İyon kanalı İyon kanalı reseptörleridir.reseptörleridir.

1)G-Proteine Bağlı Reseptörler: 1)G-Proteine Bağlı Reseptörler: Bu reseptör ‘’Bu reseptör ‘’GG proteinprotein’’ ’’ adı verilen bir protein yardımıyla iş görür.adı verilen bir protein yardımıyla iş görür.

Mayalardaki çiftleşme faktörü, epinefrin ve diğer Mayalardaki çiftleşme faktörü, epinefrin ve diğer hormonlar ile nörotransmitter madde gibi sinyal hormonlar ile nörotransmitter madde gibi sinyal molekülleri G-Proteine bağlı reseptörleri kullanırlar.molekülleri G-Proteine bağlı reseptörleri kullanırlar.

Bu reseptör, plazma zarını kateden yedi tane alfa heliks Bu reseptör, plazma zarını kateden yedi tane alfa heliks içerir.içerir.

G Proteini zarın sitoplazmik kısmındadır. Üzerinde G Proteini zarın sitoplazmik kısmındadır. Üzerinde GDPGDP veya veya GTPGTP bulundurabilir. bulundurabilir.

Proteinde GDP molekülü var iken Sistem inaktif, Proteinde GDP molekülü var iken Sistem inaktif, üzerinde GTP var iken ise Sistem aktiftir.üzerinde GTP var iken ise Sistem aktiftir.

Sinyal molekülü reseptöre gelir ve ona bağlanır. Daha Sinyal molekülü reseptöre gelir ve ona bağlanır. Daha sonra reseptörde biçim değişikliği meydana gelir ve bu sonra reseptörde biçim değişikliği meydana gelir ve bu sayede reseptör G Proteinine bağlanır. G Proteinine sayede reseptör G Proteinine bağlanır. G Proteinine bağlandığı zaman proteindeki GDP, GTP ile yer bağlandığı zaman proteindeki GDP, GTP ile yer değiştirir. Sonunda protein aktif hale geçer.değiştirir. Sonunda protein aktif hale geçer.

Aktif hale geçen protein, genellikle bir enzim olan başka Aktif hale geçen protein, genellikle bir enzim olan başka bir proteine bağlanarak onun aktivitesini değiştirir ve bir proteine bağlanarak onun aktivitesini değiştirir ve hücresel bir cevap oluşturulmasını sağlar.hücresel bir cevap oluşturulmasını sağlar.

Enzim ve G Proteinindeki değişiklikler geçicidir.Çünkü G Enzim ve G Proteinindeki değişiklikler geçicidir.Çünkü G Proteini aynı zamanda GTPaz gibi davranır ve işlem Proteini aynı zamanda GTPaz gibi davranır ve işlem tamamlanınca GTP’yi hidrolizleyerek tekrar GDP’ye tamamlanınca GTP’yi hidrolizleyerek tekrar GDP’ye çevirir ve inaktif forma döner.çevirir ve inaktif forma döner.

G-Protein Reseptör sistemleri son derece yaygın oluğ G-Protein Reseptör sistemleri son derece yaygın oluğ çeşitli işlevler gerçekleştirirler.çeşitli işlevler gerçekleştirirler.

Embriyonik gelişimde son derece önemlidir.Embriyonik gelişimde son derece önemlidir. Örneğin; belirli bir G-Proteinden yoksun fare embriyoları Örneğin; belirli bir G-Proteinden yoksun fare embriyoları

normal kan damarlarını geliştiremez ve uterus içinde normal kan damarlarını geliştiremez ve uterus içinde ölürler.ölürler.

Aynı zamanda duyu algılamasında da iş görürler.Aynı zamanda duyu algılamasında da iş görürler. İnsanlarda ki görme ve koklama bu tip proteinlere İnsanlarda ki görme ve koklama bu tip proteinlere

bağlıdır.bağlıdır. Kolera ve boğmaca etmeni olan bakteriler, G-Protein Kolera ve boğmaca etmeni olan bakteriler, G-Protein

işlevini aksatan toksinler üreterek kişiyi hastalandırırlar.işlevini aksatan toksinler üreterek kişiyi hastalandırırlar.

2)Tirozin-Kinaz Reseptörleri: 2)Tirozin-Kinaz Reseptörleri: Temel reseptör Temel reseptör sınıflarından birisidir.sınıflarından birisidir.

Reseptörün sitoplazma tarafında kalan kısmı Reseptörün sitoplazma tarafında kalan kısmı tirozin-tirozin-kinazkinaz adı verilen bir enzim taşır. adı verilen bir enzim taşır.

Bu enzim, Reseptör protein üzerinde bulunan Tirozin Bu enzim, Reseptör protein üzerinde bulunan Tirozin aminoasidine ATP’den fosfat grubu aktarımını sağlar.aminoasidine ATP’den fosfat grubu aktarımını sağlar.

Tirozin-kinaz reseptörleri, sinyal molekülleri gelmeden Tirozin-kinaz reseptörleri, sinyal molekülleri gelmeden önce bağımsız polipeptidler şeklindedir.önce bağımsız polipeptidler şeklindedir.

Bu polipeptid yapının ucunda sinyali almaya yarayan bir Bu polipeptid yapının ucunda sinyali almaya yarayan bir reseptör, zarı kateden bir alfa helix yapı ve sitoplazma reseptör, zarı kateden bir alfa helix yapı ve sitoplazma tarafında bulunan tirozin aminoasidlerinden oluşur.tarafında bulunan tirozin aminoasidlerinden oluşur.

Sinyal molekülü reseptöre ulaştığı zaman onun Sinyal molekülü reseptöre ulaştığı zaman onun konfigürasyonunu değiştirmez bunun yerine iki polipeptid konfigürasyonunu değiştirmez bunun yerine iki polipeptid zincirin bir araya gelmesini sağlar. Bunun sonucunda her zincirin bir araya gelmesini sağlar. Bunun sonucunda her bir polipeptid zinciri, diğerinde bulunan tirozin bir polipeptid zinciri, diğerinde bulunan tirozin aminoasitlerine fosfat ekler.aminoasitlerine fosfat ekler.

Özetle G-Protein reseptöründen farklı olarak bunlarda Özetle G-Protein reseptöründen farklı olarak bunlarda şekil değişikliği yerine bir araya gelme (şekil değişikliği yerine bir araya gelme (agregasyonagregasyon) ve ) ve reseptördeki reseptördeki tirozinlerin fosforlanmasıtirozinlerin fosforlanması görülür. görülür.

Bu şekilde aktive olan kompleks, hücre içerisindeki Bu şekilde aktive olan kompleks, hücre içerisindeki aktarım proteinleri tarafından tanınır.aktarım proteinleri tarafından tanınır.

Aktarım proteinleri özgül tirozinlere bağlanır ve Aktarım proteinleri özgül tirozinlere bağlanır ve kendileride aktif hale geçerler.kendileride aktif hale geçerler.

Bu sayede aktive olan aktarım proteinleri Bu sayede aktive olan aktarım proteinleri özgül birçoközgül birçok hücresel cevaba neden olan sinyal aktarım yolllarıhücresel cevaba neden olan sinyal aktarım yollları başlatır.başlatır.

G-Proteine bağlı reseptörlerle en büyük farkı; Tek bir G-Proteine bağlı reseptörlerle en büyük farkı; Tek bir sinyal molekülünün Tirozin-Kinaz reseptörleri sayesinde sinyal molekülünün Tirozin-Kinaz reseptörleri sayesinde çok sayıda yolu tetikleyebilmesidir.çok sayıda yolu tetikleyebilmesidir.

3)İyon Kanalı Reseptörleri: 3)İyon Kanalı Reseptörleri: Bu reseptörler, sinyal molekül Bu reseptörler, sinyal molekül varlığında açılıp kapanan kanallar şeklindedir.varlığında açılıp kapanan kanallar şeklindedir.

Bu kanalların açılması sayesin Na ve Ca gibi iyonların Bu kanalların açılması sayesin Na ve Ca gibi iyonların geçişine izin verilir ya da bunların geçişi engellenir.geçişine izin verilir ya da bunların geçişi engellenir.

Sinyal molekülü, kanal proteininin hücre dışındaki özgül Sinyal molekülü, kanal proteininin hücre dışındaki özgül bir kısmına bağlanır.bir kısmına bağlanır.

Kanal proteinde ortaya çıkan şekil değişikliği sonucu, bir Kanal proteinde ortaya çıkan şekil değişikliği sonucu, bir iyonun hücre içi derişimi değişir.iyonun hücre içi derişimi değişir.

Sinyal molekül varlığında açılıp kapanan iyon kanalı Sinyal molekül varlığında açılıp kapanan iyon kanalı sistemi sinir hücreleri üzerinde çok etkilidir.sistemi sinir hücreleri üzerinde çok etkilidir.

PROTEİN FOSFORİLASYONUPROTEİN FOSFORİLASYONU

Hücre zarındaki bir reseptöre, ona özgü bir sinyal Hücre zarındaki bir reseptöre, ona özgü bir sinyal molekülün bağlanması, sinyal aktarım yolundaki ilk molekülün bağlanması, sinyal aktarım yolundaki ilk basamağı tetikler ve hücrenin belirli bir yanıt vermesine basamağı tetikler ve hücrenin belirli bir yanıt vermesine yol açar.yol açar.

Sinyal ile aktive olmuş bir reseptör, diğer bir molekülü Sinyal ile aktive olmuş bir reseptör, diğer bir molekülü aktive eder. aktive eder.

Bu süreç hücresel yanıtı oluşturacak molekül aktive Bu süreç hücresel yanıtı oluşturacak molekül aktive olana kadar devam eder.olana kadar devam eder.

Aktarım molekülleri Aktarım molekülleri denen bu moleküllerin çoğu denen bu moleküllerin çoğu proteindir ve hücre iletişiminin temel mekanizması proteindir ve hücre iletişiminin temel mekanizması proteinlerin etkileşimine dayanır.proteinlerin etkileşimine dayanır.

Protein fosforilasyonu sayesinde, proteinde Protein fosforilasyonu sayesinde, proteinde konformasyonel değişiklikler meydana gelir.konformasyonel değişiklikler meydana gelir.

Protein fosforilasyonu, protein aktivitesini denetlemek Protein fosforilasyonu, protein aktivitesini denetlemek için hücre tarafından kullanılan çok yaygın bir için hücre tarafından kullanılan çok yaygın bir mekanizmadır.mekanizmadır.

Protein kinaz enzimleri sayesinde bu protein yapılara, Protein kinaz enzimleri sayesinde bu protein yapılara, ATP’den fosfat grupları eklenir.ATP’den fosfat grupları eklenir.

Bu şekilde devam eden fosforilasyon olayından sonra Bu şekilde devam eden fosforilasyon olayından sonra ‘‘’Fosforilasyon Şelaleri’Fosforilasyon Şelaleri’’ dediğimiz olay oluşur.’’ dediğimiz olay oluşur.

Fosforilasyon şelalesi sayesinde Fosforilasyon şelalesi sayesinde sinyalin çoğaltılmasısinyalin çoğaltılması sağlanır.sağlanır.

Sinyalin çoğaltılması sonucunda, örneğin karaciğer ya da Sinyalin çoğaltılması sonucunda, örneğin karaciğer ya da kas hücresinin yüzeyindeki reseptörlere bağlanmış olan kas hücresinin yüzeyindeki reseptörlere bağlanmış olan az sayıdaki epinefrin molekülü, glikojenden yüz az sayıdaki epinefrin molekülü, glikojenden yüz milyonlarca glukoz molekülü oluşturulmasına yol açar.milyonlarca glukoz molekülü oluşturulmasına yol açar.

İKİNCİ MESAJCILAR (HABERCİLER)İKİNCİ MESAJCILAR (HABERCİLER)

Sinyal aktarım yollarındaki moleküllerin tümü protein değildir; bunlar Sinyal aktarım yollarındaki moleküllerin tümü protein değildir; bunlar suda çözünebilen, küçük moleküller ya da iyonlar da olabilir. Bu suda çözünebilen, küçük moleküller ya da iyonlar da olabilir. Bu moleküllere moleküllere ikinci mesajcılarikinci mesajcılar adı verilir. adı verilir.

ikinci mesajcılar hem küçük, hem de suda çözünebilir olduklarından, ikinci mesajcılar hem küçük, hem de suda çözünebilir olduklarından, tüm hücreye difüzyon yoluyla kolayca dağılır.tüm hücreye difüzyon yoluyla kolayca dağılır.

Örneğin cAMP adı verilen ve epinefrin tarafından başlatılan sinyali Örneğin cAMP adı verilen ve epinefrin tarafından başlatılan sinyali karaciğer ya da kas hücresinin zarından hücre içine taşıyan molekül karaciğer ya da kas hücresinin zarından hücre içine taşıyan molekül bir ikinci mesajcıdır. cAMP karaciğer ya da kas hücresinde glikojen bir ikinci mesajcıdır. cAMP karaciğer ya da kas hücresinde glikojen yıkımını başlatır.yıkımını başlatır.

En yaygın olarak kullanılan ikinci mesajcılar cAMP ve kalsiyum En yaygın olarak kullanılan ikinci mesajcılar cAMP ve kalsiyum iyonlarıdır.iyonlarıdır.

SİNYALLERE VERİLEN HÜCRESEL YANITLARSİNYALLERE VERİLEN HÜCRESEL YANITLAR

Sinyale verilen yanıt akla gelebilecek her çeşit hücresel Sinyale verilen yanıt akla gelebilecek her çeşit hücresel etkinlik olabilir. Metabolizma, hücre iskeletinin yeniden etkinlik olabilir. Metabolizma, hücre iskeletinin yeniden düzenlenişi, genlerin aktivasyonu, hücre göçü, hücrenin düzenlenişi, genlerin aktivasyonu, hücre göçü, hücrenin konumlanması, hücre bölünmesi bu etkinlikler arasında konumlanması, hücre bölünmesi bu etkinlikler arasında sayılabilir.sayılabilir.

Hücrenin bir sinyale verdiği cevap, sitoplazmadaki Hücrenin bir sinyale verdiği cevap, sitoplazmadaki etkinliklerin düzenlenmesi ya da nukleusta transkripsiyon etkinliklerin düzenlenmesi ya da nukleusta transkripsiyon yapılması olabilir.yapılması olabilir.

Farklı hücreler aynı hücre dışı sinyal molekülüne farklı Farklı hücreler aynı hücre dışı sinyal molekülüne farklı şekilde yanıt verebilir.şekilde yanıt verebilir.

Örneğin, asetilkolin nöroaktarıcısı iskelet kası Örneğin, asetilkolin nöroaktarıcısı iskelet kası hücrelerinin kasılmasını tetiklerken, kalp kası hücrelerinin hücrelerinin kasılmasını tetiklerken, kalp kası hücrelerinin

kasılma kuvveti ve hızını düşürür.kasılma kuvveti ve hızını düşürür. Bu, çizgili kastaki asetilkolin reseptör proteinlerinin kalp Bu, çizgili kastaki asetilkolin reseptör proteinlerinin kalp

kasındakilerden farklı olmasına bağlıdır.kasındakilerden farklı olmasına bağlıdır.

Ancak reseptör farklılıkları her zaman farklı etkileri Ancak reseptör farklılıkları her zaman farklı etkileri açıklamaya yetmez. Çoğu zaman, aynı sinyal molekülü açıklamaya yetmez. Çoğu zaman, aynı sinyal molekülü tıpatıp aynı reseptör proteinine bağlansa da farklı hedef tıpatıp aynı reseptör proteinine bağlansa da farklı hedef hücrelerde bambaşka yanıtlara yol açar; bunun nedeni hücrelerde bambaşka yanıtlara yol açar; bunun nedeni ise hücrenin gelen sinyalleri birleştirip yorumlayacağı ise hücrenin gelen sinyalleri birleştirip yorumlayacağı hücre içi düzeneğin farklı olmasıdır.hücre içi düzeneğin farklı olmasıdır.

SİNYALİN SONLANDIRILMASISİNYALİN SONLANDIRILMASI

Bir hücrenin hücre dışı bir sinyale normal bir yanıt Bir hücrenin hücre dışı bir sinyale normal bir yanıt vermesi için, başlangıçtaki sinyali ortadan kaldırıp sinyal vermesi için, başlangıçtaki sinyali ortadan kaldırıp sinyal aktarım yolunu kapatacak mekanizmalara sahip olması aktarım yolunu kapatacak mekanizmalara sahip olması gerekir.gerekir.

Protein kinazların etkileri hücredeki Protein kinazların etkileri hücredeki protein fosfatazlarprotein fosfatazlar tarafından durdurulur.tarafından durdurulur.

Protein fosfatazlar proteinlerdeki fosfat gruplarını Protein fosfatazlar proteinlerdeki fosfat gruplarını

uzaklaştırır.uzaklaştırır. Bu sayede mekanizma tersine dönmüş olur.Bu sayede mekanizma tersine dönmüş olur. Sinyal-reseptör sisteminin endositozla hücre içine Sinyal-reseptör sisteminin endositozla hücre içine

alınması veya olduğu yerde inaktive edilmesiyle de alınması veya olduğu yerde inaktive edilmesiyle de sinyal sonlandırılır.sinyal sonlandırılır.