Lect_1-SIGNALIZACIJA (1)

7/23/2019 Lect_1-SIGNALIZACIJA (1)

1/15


2/15

9/14/2015

2

)stels reaguoa sele"t'&iai priklausomainuo to" ar os turi receptorius iam signalui.Signalas perduodamas skirtingiemsintralsteliniams komponentams ir sukeliadaugel# reakci" kurios v(ksta nepriklausomaiviena nuo kitos: $ormos ar metabolizmo kitimas"udima" gen ekspresios pok(&iai ir pan.

*riklausomai nuo specializacios" lstels # tpat# signal gali atsak(ti skirtingai. *vz."acetilc+olinassumaina irdies lstelisusitraukimo dan#" o seili liaukose is skatinasekreci.

)stel gali turti keletreceptori #vairiemsekstralsteliniams signalams.,ie signalai sveikauatarpusav(e ir sukeliasudtingus lstels atsakus.

odl nedidelis signal skai&ius#vairiomis kombinaciomis galisudtingai veikti lstelselgsen.egaudama signal visai"

lstel daniausiaiuprogramuota savaimineimir&iai.

Signal tarp#sa&io s&ei"a

LEISTIN(MAS: turi b'tiatitinkamas vieno signalo kiekis"kad pasireikt kito signaloveikimas

SINER)I*MAS: keli signalaiveikia papild(dami vienas kit ir

suminis e$ektas (ra didesnisnei atskir e$ekt suma

ANTA)+NI*MAS: vienassignalas sumaina kito signaloe$ekt(vum

*agrindins logins algebros operacios (ra:/konunkcia 0(mima IR" 1" " 23/disunkcia 0ARBA" 4" " 53/inversia 0NE" 6" 7" kartais 839isos kitos operacios gali b'ti ireiktos iomis pagrindinmis operaciomis. 9isoms operaciomsireikti pakanka ir dvie pagrindini veiksm 0b'tina operacia NE" viena i likusi dvie operaci"IR arba ARBA" (ra perteklin3. a&iau tuomet operaci $ormuls tampa sudtingesns.

,


3/15

9/14/2015

3

LSTELI SI)NALI*A-I.+S /+RM+S

En0o"rinin 1ara"rinin

ai signalas perduodamas visam organizmui per krau araugal sultis naudoama en0o"rinin signalizacia. Signalinmismolekulmis iame kel(e (ra +ormonai" kuriuos gamina

endokrinins lstels.;alima ir para"rinin signalizacia" kai signalins molekuls lokal's mediatoriai - di$unduoa per ekstralstelin< terp< irsveikaua su kaim(nini lsteli receptoriais 0pvz."udegimines reakcias" arba kai mediatorius i priesinaptinsterminals akt(vuoa posinaptins membranos receptorius3.

=tskiras atveis (ra a#to"rinin signalizacia" kai lstelsper ekstralstelin< erdv< siun&ia signalus sau pa&iai.

A#to"rinin

Ner&in

LSTELI SI)NALI*A-I.+S /+RM+S

2onta"tin

2onta"tin signalizacia - glaudus irtrumpo veikimo r((s" nereikalauantisekstralstelins sekrecios molekuli.)stels sudaro tiesioginius kontaktus perplazmins membranos signalines molekules.*vz." embriogeneze besiv(stantis

neuronas kontaktiniu b'du slopina kaim(nus"kad ie nesidi$erenciuot # neuronus. itaskontaktins signalizacios kelias perdavimas intralstelini signalinimolekuli per pl(ines ungtis.

itas b'das (ra ne#roninissignalizavimas. aip ir +ormonai"praneimas perduodamas dideliuatstumu" nuosava linia 0aksonu3" ta&iau(miai didesniu grei&iu iki >?? [email protected] su kita lstele vietoe

intralstelinis nervinis signalaspakei&iamas ekstralsteliniu c+eminiu ne#ro!e0iatori#!" di$unduoan&iu persinaptin# pl(#.


4/15

9/14/2015

4

Ne#ro3#!oralin reg#liacija

- bendra nerv sistemos irbiologikai akt(vi mediag"esan&i krau(e" lim$oe iraudini sk(st(e" veikla"lemianti organizmo lstelibioc+emini reakci ir$iziologini proces darn

Ne#ro3#!oralin reg#liacija

/=mino r'g&i dariniai 0sk(dliauks aminai" adrenalinas" noradrenalinas" serotoninas"+istaminas3!/*eptidai ir balt(mai 0=A" prieirdi natriuretinis peptidas" antidiuretinis +ormonas3!/Steroidai 0l(tiniai - estradiolis" progesteronas" testosteronas! antinks&i - aldosteronas"kortizolis3!/Ciebi r'g&i dariniai: biologikai akt(v's lipidai iskiriami lsteli membran0leukotrienai" prostaglandinai ir kt.3

ormon c+emins sav(bs apsprendia: i3 sintez


5/15

9/14/2015

5

*eptidini +ormon sintez" kaupimas" transportavimas

,iurktaus endoplazminio tinkloribosomos gamina didelius pirminiusbalt(mus prepro+ormonus" kuriever&iami pro+ormonais ir galiausiaiakt(viais +ormonais.

;oldi kompleksas koncentruoa+ormonus ir pakuoa uos #sekrecines p'sleles.

Dsant stimului" sekrecins p'slelssusiliea su plazmos membrana ir

iskiria savo turin# # ior


6/15

9/14/2015

6

Steroid sintez" kaupimas" transportavimas

Bendras vis steroidini +ormonpirmtakas (ra c+olesterolis.

Fvairi steroidini +ormon sintez ic+olesterolio v(ksta mitoc+ondriosedka $ermentini reakci"modi$ikuoan&i bazin< c+olesteroliomolekul


7/15

9/14/2015

7

)ipo$ililniai 0steroidiniaiirt(roidiniai3 +ormonai akt(vuoareceptorius" esant(s citozol(e.Lie patenka # branduol# ir gali veiktiDNR" akt(vuoant gen e"spresij.,ie atsakai isiv(sto per minutes arvalandas 0transkribuoamas genasir sintezuoamas balt(mas3.

ai lstelei reikia atsak(ti per kelias sekundes 0ar minutes3" e$ektaspasiekiamas tiesiogiai akt(vuoant $ermentus 0pvz." guanilatciklaz? s3" N+ veikialabai trumpai" nes greitai paver&iamas nitritais ir nitratais.

, pvz.,

1


8/15

9/14/2015

8

Me!$raniniai receptoriai

Nra O pavirini receptori klass" besiskirian&ios generuoamu intralsteliniu signalu:45 sujoniniais "analais s#sij#sie!s receptoriams intralstelinis signalas (ra elektriniusreikinius sukuriantis on srautas pro oninius kanalus!65 su )7$alt'!# s#sij#sie!s receptoriams intralstelinis signalas (ra su membranasuritas speci$inis balt(mas" kuris akt(vuotas uda vidine membranos ploktuma ir sukeliakit e$ekt kaskadas!85 su %er!entais s#sij#sie!s receptoriams intralstelinis signalas (ra citozoliniamereceptoriaus gale padid


9/15

9/14/2015

9

=kt(vuoti receptoriai sl(goa antrini prane gam(b ar akt(vum

Signalai" gaunami per su )7$alt'!# ir s#%er!entais s#siet#s receptorius sukelia nauintralstelini signalini molekuli 0antriniprane=j3 sintez< arba akt(vumo pok(t#. aipsukeliamos intralstelini signal kaskadas"dl kuri:i5 signalas sustiprinamas!ii5 signalas i priimamo tako perduodamas

mec+anizmams" sukuriantiems atsak betkurioe lstels dal(e!iii5 signalas paskirstomas keletui proces" ir

gali sukelti skirtingus atsakus!i&5 kiekvienas kaskados ingsnis signalas gali

sveikauti su kitais $aktoriais ir b'timoduliuoamas priklausomai nuo iorini irvidini sl(g.

Psk(rus kelet smulki molekuli 0cAM1" c)M1" -a6;3" antriniai praneai (ra balt(mai.Lie gali b'ti "#rjeriais signal i vienos lstels vietos nunea # kit 0pvz." nuo plazminsmembranos nuneamas # mitoc+ondrias3" arbaj#ngi"liais signalas uos IperungiaI"paversdamas akt(viais@neakt(viais.Balt(m-ungikli akt(vumas kei&iamas dveopai:i5(ra balt(m" valdomu %os%orini!# - balt(mus I#ungiaI $ermentai proteino "inazs

0priungian&ios $os$atin< grup ?tarpininkauant akt(vuoan&iu balt(mu ;=*3" kuri+idrolizuoa )T1 molekuls iki )D1. itas"guanino nukleotid atpalaiduoantisbalt(mas0)NR13" susiung


10/15

9/14/2015

10

S( )7BALT@M( S(SI.9 RE-E1T+RIAI

9isi io tipo receptoriai turi panai strukt'r 0peptidin grandin R kartus kerta lipidin#bisluoksn#3 ir sudaro didiausi 0evoliucikai labai sena3 klas< pavirini receptori.)7$alt'!o sudt(e (ra O subvienetai " ir . eakt(vus -subvienetas suungtas su

)D1. ai ligandas suriamas su receptorium" pastarasis susiungia su ;-balt(mu ir #

akt(vuo" pakei&iant -subvieneto)D1 # )T1. ;-balt(mas pasidalia # G dalis: su ;*suungt -subvienet ir -kompleks. =bi dal(s nepriklausomai uda ir sveikaua su kitaistiksliniais membranos balt(mais 0oniniai kanalai arba membranos $ermentai3" kurie irgipradeda QsignalizuotiI. *o keli sekundi -subvienetas 0dl vidinio )T1-azinio akt(vumo3+idrolizuoa savo ;* # ;%* 0iungia pats save3 ir atsiungia nuo tikslinio balt(mo 0#inakt(vuoant ir nustoant am sisti signalus3 vl prisiungiant prie -komplekso.QFungimoI ir QiungimoI balanso sutrikim pav(zd(s: vibrio c+oleraetoksinai" prasiskverb< # arn epitel#" modi$ikuoa

-subvienet 0negali +idrolizuoti savo )T13. odl t


11/15

9/14/2015

11

)-balt(mo sveika su membranos $ermentais sl(goa nausignalini molekuli 0antrini prane3 gam(b.%aniausi )-balt(mo taikiniai (ra: membranoe esantis $ermentas a0enilato ci"laz" kuriatsakinga u ci"linio AM1 gam(b! $ermentas %os%olipaz -" sukeliantis inozitoltri%os%atato ir0iacilglicerolio signalini molekuli gam(b.,ie $ermentai akt(vuoami skirtingais ;-balt(mais ir sieami su

skirtingais ekstralsteliniais signalais.

%aniausiai akt(vuotas )-balt(mo -subvienetas akt(vuoa adenilato ciklaz 0=-kinaz


12/15

9/14/2015

12

A7"inazs !e0ij#oja!i atsa"ai

Skeleto raumen(se" kur akt(vuoamasglikogenometabolizmas" e$ektaspasiekiamas greitai per sekundes.

Ceakcios" kuriose =-kinaz $os$orinabalt(musgen reguliatorius" akt(vuoan&iusspeci$ini gen transkripci " isiv(sto perminutes" ar net valandas. okios reakciossignal perdavimo grandin< b't : +ormonastransmembraninis receptorius ;-balt(masadenilato ciklaz c=K* =-kinaz genreguliatorius gen transkripcia.

=kt(vuotas $ermentas %os%olipaz - i inozitol %os%olipi0o 0membranos vidins puss$os$olipidas" prisiung


13/15

9/14/2015

13

-a6; citozol'je s"atina &airi#s proces#s

-a6; gali veikti netiesiogiai" perperdavimo balt(mus. *vz." -a ir balt(mo

"al!o0#lino kompleksas akt(vuoa"al!o0#lino pri"la#so!a proteino"inaz 0AaK kinaz

S( /ERMENTAIS S(SI.9 RE-E1T+RIAI

Su $ermentais susieti receptoriai reaguoa #a#gi!o %a"tori#s ekstralstelinius signaliniusbalt(mus" g(v'n audiniuose reguliuoan&iuslsteli augim" daliimsi" di$erenciaci irilikim.%auguma augimo $aktori maomis 0>?-T->?->> K3

koncentraciomis veikia kaip lokal's mediatoriai ir sl(goamas atsakas daniausiai b'nasant(kinai ltas" pasibaigiantis lstels mitoze.a&iau receptoriai gali mediuoti ir tiesioginius"greitus citoskeleto pok(&ius" pvz." lstelei udant0ekstralsteliniai signalai (ra ne augimo $aktoriai"bet balt(mai" esant(s paviriue" kuriuo udalstel3.Su $ermentais susieti receptoriai membran

veria vien kart. Signal surianti dalis (raioriniame plazmos membranos paviriue" ocitozolin dalis veikia kaip $ermentas ar sudarokompleksus su kitais balt(mais" kurie irgi gali b'ti$ermentais. %aniausiai i receptori citozolindalis $os$orina atitinkam intralstelini balt(mtirozino aminor'g&ionines grandines" todl iereceptoriai vadinami receptorin!is tirozino"inaz!is.

Signalin molekul augimo $aktorius0*%;E3 suungia ir akt(vuoa du

membraninius receptorius


14/15

9/14/2015

14

S# %er!entais s#siet receptori &ei"i!asSignalin molekul suungia du

receptorius" su$ormuodama 0i!er.ontaktas tarp citozolini receptoridali akt(vuoa kinazines$unkcias" irkiekvienas intralstelinis domenas$os$orina vienas kit" skatindamas #vairiussignalinius balt(mus susirinkti prieakt(vuot receptori gal.

Eermentai proteino tirozino %os%atazspaalina prie receptoriaus priungtus $os$atusir inakt(vuoa receptorius.artais akt(vuoti receptoriai IiungiamiI

endocitozs b'du - ie #traukiami # lstelsvid" patenka # lizosomas ir ten suskaidomi.

=kt(vuoti balt(mai gali$os$orinti kitus balt(mus0pvz. nemembranin$os$olipaz3 kolpasireikia visos lstelsatsakas" pvz." daliimasisar udimas.

=kt(vus Ras balt(mas pradeda $os$orinimokaskadas" kuriose viena po kitos $os$orinamos irakt(vuoamos daugelis intralstelini balt(m-proteino kinazi.

,i perdavimo sistema gali nuneti signal nuoplazmins membranos # branduol#. *askutinkaskados proteino kinaz$os$orina balt(mus gen reg#liatori#s" reguliuoan&ius atitinkamgen transkripci. Susintetinti reikalingibalt(mai kei&ia visos lstels $unkcionavim.

A"t'otas Ras $alt'!as per0#o0a signal#s $ran0#ol

Ras balt(mas (ra )T1-suungiantisbalt(mas panaus # ) balt(mo -subvienetir veikia kaip molekulinis IungiklisI.Sveikoe su prisiungusiu akt(vuoan&iubalt(mu" Ras balt(mas pakei&ia savo )D1 #)T1" ir tampa akt(viu. *o kurio laiko" )T1+idrolizuoamas ir Ras balt(masinakt(vuoamas" t.(. IiungiamasI.

Ras balt(mas pirm kart buvo aptiktas vinselstelse" kuriose atitinkamo geno mutacia sl(goa+iperakt(viRas balt(mo $orm. )stel" net ir n


15/15

9/14/2015

1R+TEIN+ 2INA*I TIN2LAI INTE)R(+.A IN/+RMA-I.

Pntralstelins signalizacios keliai nuo membranini receptori per c=K*"$os$olipaz< A" Cas balt(m bei tarpusavio r(iai.

Skirtingi keliai sveikaua per intralstelines kinazes.

ipotetiniai signaliniai tinklai lstele:kiekvienas receptorius akt(vuoa ar slopina kinazes! lstels atsakas

$ormuoamas esant tam tikrai ekstralstelini signal kombinaciai.okiu b'du"intralstelin signalin sistema veikia panaiai kaip neuroniniai tinklai smegen(se"

integruoant daugial(p< in$ormaci ir generuoant sudting atsak.

Documents

Lect_1-SIGNALIZACIJA (1)