Überblick über die zelluläre Signalübertragung

Zellen nutzen eine Vielzahl von Signalmechanismen, um zelluläre Prozesse zu koordinieren und mit anderen Zellen zu kommunizieren. Ein Signalweg wird initiiert, wenn ein Signalmolekül, der sogenannte Ligand, an seinen Zielrezeptor bindet.

Die parakrine Signalgebung tritt auf, wenn ein sekretierter Ligand auf die Nachbarzellen abzielt. Die autokrine Signalgebung hingegen tritt auf, wenn der Ligand auf dieselbe Zelle abzielt, die ihn freigesetzt hat.

In einem juxtacrinen oder kontaktabhängigen Signalweg bleibt ein Ligand an die Zelloberfläche gebunden und interagiert direkt mit den Rezeptoren auf benachbarten Zellen. Kleine lösliche Liganden können auch direkt über Gap Junctions in der Plasmamembran zwischen Zellen fließen.

Mehrzellige Organismen koordinieren das zelluläre Verhalten über weite Distanzen. Bei der endokrinen Signalübertragung gelangen Hormone über den Blutkreislauf zu verschiedenen Körperteilen.

Die synaptische Signalübertragung zwischen Neuronen ist eine spezielle Form der Fernsignalisierung. An der synaptischen Verbindung sezerniert das Axonende eines Neurons Liganden, die als Neurotransmitter bezeichnet werden, um mit den Zielzellen zu kommunizieren.

Darüber hinaus wird Quorum Sensing von einigen Bakteriengemeinschaften durchgeführt, um gemeinsam zu reagieren, indem sie eine kritische Konzentration von Signalliganden erfassen.