Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

21.4: Hücre-Yüzey Sinyalleşmesi
TABLE OF
CONTENTS

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Cell-surface Signaling
 
TRANSCRIPT

21.4: Cell-surface Signaling

21.4: Hücre-Yüzey Sinyalleşmesi

Hormones—or any molecule that binds to a receptor, known as a ligand—that are lipid-insoluble (water-soluble) are not able to diffuse across the cell membrane. In order to be able to affect a cell without entering it, these hormones bind to receptors on the cell membrane. When a first messenger, a hormone, binds to a receptor, a signal cascade is set off, causing second messengers, proteins inside the cell, to become activated, resulting in downstream effects.

Variety of Receptor Families

Cell membrane receptors have three portions: an external ligand-binding domain, a transmembrane domain, and an internal domain. There are three categories of cell membrane receptors based on the consistency of the structure and function of these domains within each category.

One category is ligand-gated ion channels which, when bound to a ligand, undergo a conformational change, allowing ions through a channel formed by the transmembrane portion of the receptor.

A second category is G-proteins-coupled receptors which have a distinct structure with seven transmembrane domains. Binding of the external domain to a ligand causes the alpha subunit, one of three subunits attached to the internal portion of the receptor, to disassociate from the receptor and create a cellular response.

The third category of receptors, the enzyme-linked receptor—also called catalytic receptors—have an intracellular domain that is either associated with an enzyme or is an enzyme itself. When a ligand binds to the extracellular region, the intracellular enzyme becomes active, activating other proteins within the cell.

When Receptors Go Bad

Cell membrane receptors are fundamental to cell function. Therefore, it is not surprising that many illnesses have been shown to be direct results of improperly functioning cell membrane receptors. For example, cholera develops when a G-protein-coupled receptor is disabled in the cells lining the small intestine.

Signal Transduction

The process of conversion of an extracellular stimulus to an intracellular response is known as signal transduction. This is a multi-step process involving a ligand binding to a receptor resulting in several molecular interactions within the cell. These interactions can get complicated because each step is dependent on multiple other reactions. This is a form of verification to make sure that proper cellular activities occur. This also often amplifies the response.

Hormonlar-veya bir reseptöre bağlanan herhangi bir molekül, bir ligand olarak bilinen-lipid çözünmez (suda çözünür) hücre zarı boyunca yaymak mümkün değildir. Bir hücreye girmeden etkileyebilmek için bu hormonlar hücre zarındaki reseptörlere bağlanır. Bir ilk haberci, bir hormon, bir reseptöre bağlanır, bir sinyal çağlayan yola, ikinci haberciler neden, hücre içinde proteinler, aktive olmak, downstream etkileri ile sonuçlanan.

Reseptör Ailelerinin Çeşitliliği

Hücre zarı reseptörlerinin üç bölümü vardır: dış ligand bağlayıcı etki alanı, transmembran etki alanı ve bir iç etki alanı. Her kategoride bu etki alanlarının yapısı ve işlevine göre hücre zarı reseptörlerinin üç kategorisi vardır.

Bir kategori ligand-gated iyon kanalları, bir ligand bağlı, bir konformasyonel değişim etabi, reseptörün transmembran kısmı tarafından oluşturulan bir kanal aracılığıyla iyonlar sağlayan.

İkinci bir kategori ise yedi transmembran etki alanı ile ayrı bir yapıya sahip G-protein-birleştirilmiş reseptörleridir. Dış etki alanının bir liganda bağlanması, reseptörün iç kısmına bağlı üç alt birimden biri olan alfa alt biriminin reseptörden kopmasını ve hücresel bir yanıt oluşturmasına neden olur.

Reseptörlerin üçüncü kategorisi, enzime bağlı reseptör-ayrıca katalitik reseptörleri denir- ya bir enzim ile ilişkili ya da bir enzim kendisi bir hücre içi etki alanı var. Bir ligand hücre dışı bölgeye bağlandığında, hücre içi enzim aktif hale gelir ve hücre içindeki diğer proteinleri aktive eder.

Reseptörler Kötü Gittiğinde

Hücre zarı reseptörleri hücre fonksiyonu için temel vardır. Bu nedenle, birçok hastalık yanlış işleyen hücre zarı reseptörlerinin doğrudan sonuçları olduğu gösterilmiştir şaşırtıcı değildir. Örneğin, kolera bir G-protein-coupled reseptör üttürme hücrelerde ince bağırsak astar devre dışı bırakıldığında gelişir.

Sinyal Transdüksiyonu

Hücre dışı bir uyarıcının hücre içi bir tepkiye dönüştürülmesi ne işaret iletimi olarak bilinir. Bu hücre içinde çeşitli moleküler etkileşimler sonuçlanan bir reseptöre bağlanan bir ligand içeren çok aşamalı bir süreçtir. Her adım birden çok diğer reaksiyonlara bağlı olduğundan, bu etkileşimler karmaşık alabilirsiniz. Bu, uygun hücresel etkinliklerin meydana geldiğinden emin olmak için bir doğrulama şeklidir. Bu da genellikle yanıtı güçlendirir.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter