Transduksi sinyalMerupakan proses perubahan bentuk sinyal yang berurutan, dari sinyal ekstraseluler sampai respon dalam komunikasi antar sel. Berikut merupakan transduksi sinyal dari molekul sinyal sampai respon pada sel:

Bentuk proses pemberian sinyal antar sel : No.JenisMolekul sinyalMediator sinyalJarak tempuhContoh

1EndokrinHormonPeredaran darahJauh (seluruh tubuh)Adrenalin

2Parakrin Local mediatorEkstraselulerDekat (sekitar sel)Histamine

3Sinapsis NeurotransmiterAxonJauh (seluruh tubuh)Asetilkolin

4Kontak selMolekul sinyalMembrane selPaling dekatProtein respon imun

5Autokrinsel mensekresikan molekul yang bekerja terhadap sel itu sendiri /sel sejenis

Jenis- jenis reseptorReseptor merupakan komponen makromolekul sel (umumnya berupa protein) yang berinteraksi dengan senyawa kimia endogen pembawa pesan (hormon, neurotransmiter, mediator kimia dalam sistem imun, dan lain-lain) untuk menghasilkan respon seluler. Obat bekerja dengan melibatkan diri dalam interaksi antara senyawa kimia endogen dengan reseptor ini, baik menstimulasi (agonis) maupun mencegah interaksi (antagonis). Reseptor mempunyai dua fungsi yaitu :a. Recognition domain : berikatan dengan liganb. Coupling domain : menghasilkan signal sehingga berikatan dengan recognition domainTipe reseptor (gambar 1) : 1. Reseptor permukaan sel meliputi : Ion channel-linked receptor, G protein-linked receptor (GPCR), Enzyme-linked receptor2. Reseptor intraseluler (nuclear reseptor)

Gambar 1. Jenis jenis reseptor1. Reseptor terhubung kanal ion Reseptor ini berada di membran sel, disebut juga reseptor ionotropik. Respon terjadi dalam hitungan milidetik. Kanal merupakan bagian dari reseptor. Contoh : reseptor nikotinik, reseptor GABAA, reseptor ionotropik glutamat dan reseptor 5-HT3 Reseptor ini ditemukan di otot skeletal, ganglion sistem saraf simpatk dan parasimpatik, neuron sistem saraf pusat, dan sel non neural. Mekanisme kerja reseptor ini ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 2. Mekanisme kerja reseptor nikotinik (agonis: asetilkolin)

Reseptor ini terdiri dari 5 subunit (yaitu subunit 1, 1, atau , dan ), yang melintasi membran, membentuk kanal polar (gambar 3a). Masing-masing sub unit terdiri dari 4 segmen transmembran, segmen ke-2 (M2) membentuk kanal ion (gambar 3b). Domain N- terminal ekstraseluler masing-masing sub unit mengandung 2 residu sistein yang dipisahkan oleh 13 asam amino membentuk ikatan disulfida yang membentuk loop, merupakan binding site untuk agonis (gambar 3c).

Gambar 3. Struktur reseptor nikotik asetilkolin2. Reseptor terhubung enzim Reseptor terhubung enzim merupakan protein transmembran dengan bagian besar ekstraseluler mengandung binding site untuk ligan (contoh: faktor pertumbuhan, sitokin) dan bagian intraseluler mempunyai aktivitas enzim (biasanya aktivitas tirosin kinase). Aktivasi menginisiasi jalur intraseluler yang melibatkan tranduser sitosolik dan nuklear, bahkan transkripsi gen. Reseptor sitokin mengaktifkan Jak kinase, yang pada gilirannya mengaktifkan faktor transkripsi Stat, yang kemudian mengaktifkan transkripsi gen.

Gambar 4. Mekanisme kerja reseptor factor pertumbuhan

Reseptor faktor pertumbuhan terdiri dari 2 reseptor, masing-masing dengan satu sisi pengikatan untuk ligan. Agonis berikatan pada 2 reseptor menghasilkan kopling (dimerisasi). Tirosin kinase dalam masing-masing reseptor saling memposforilasi satu sama lain. Protein penerima (adapter) yang mengandung gugus SH berikatan pada residu terposforilasi dan mengaktifkan tiga jalur kinase. Kinase 3 memposforilasi berbagai faktor transkripsi, kemudian mengaktifkan transkripsi gen untuk proliferasi dan diferensiasi.3. Reseptor terkopling protein G (GPCR)GPCR, disebut juga reseptor metabotropik, berada di sel membran dan responnya terjadi dalam hitungan detik. GPCR mempunyai rantai polipeptida tunggal dengan 7 heliks transmembran. Tranduksi sinyal terjadi dengan aktivasi bagian protein G yang kemudian memodulasi/mengatur aktivitas enzim atau fungsi kanal.

Tabel 1. Contoh reseptor terkopling protein G

Gambar 5. Struktur reseptor terkopling protein G4. Reseptor nuclear Reseptor terhubung transkripsi gen disebut juga reseptor nuklear (walaupun beberapa ada di sitosol, merupakan reseptor sitosolik yang kemudian bermigrasi ke nukleus setelah berikatan dengan ligand, seperti reseptor glukokortikoid). Contoh : reseptor kortikosteroid, reseptor estrogen dan progestogen, reseptor vitamin D.

Gambar 6. Mekanisme kerja resptor glukokortikoidJenis jenis ligan Referensi :Albert et.al.,2008. Molecular Biology of the Cell. 5th ed.Mayorga et al., 2000. Ovarian response to Follicle-Stimulating Hormone (FSH) stimulation depends on the FSH receptor genotype. J clin Endocrinol Metab 85:3365-3369.Seshagiri PB. 2001. Molecular insight into the cause of male infertility. J BioSci 26(suppl): 429-435