İçeriğe atla

Hücre sinyalizasyonu

Biyolojide, hücre sinyalizasyonu veya hücre iletişimi, hücrelerin çevresi ve kendisi arasında sinyalleri alma, işleme ve iletme yeteneğidir.[1][2][3] Bakteriler, bitkiler ve hayvanlar gibi her canlı organizmadaki tüm hücrelerin temel bir özelliğidir.[4] Bir hücrenin dışından kaynaklanan sinyaller (veya hücre dışı sinyaller) mekanik basınç, voltaj, sıcaklık, ışık veya kimyasal sinyaller (küçük moleküller, peptitler veya gazlar) gibi fiziksel ajanlar olabilir. Kimyasal sinyaller hidrofobik veya hidrofilik olabilir. Hücre sinyalleri kısa veya uzun mesafelerde meydana gelebilir ve sonuç olarak otokrin, jukstakrin, intrakrin, parakrin veya endokrin olarak sınıflandırılabilir. Sinyal molekülleri çeşitli biyosentetik yollardan sentezlenebilir ve pasif veya aktif taşıma yoluyla ve hatta hücre hasarından sonra salınabilirler.

Reseptörler, kimyasal sinyalleri veya fiziksel uyaranları algılayabildikleri için hücre sinyalleşmesinde önemli bir rol oynarlar. Reseptörler genellikle hücre yüzeyinde veya sitoplazma, organeller ve çekirdek gibi hücrenin içinde bulunan proteinlerdir. Hücre yüzeyi reseptörleri genellikle hücre dışı sinyallerle (veya ligandlarla) bağlanır, bu da reseptörde enzimik aktiviteyi başlatmasına veya iyon kanalı aktivitesini açmasına veya kapatmasına yol açan yapısal bir değişikliğe neden olur. Bazı reseptörler enzimatik veya kanal benzeri alanlar içermez, bunun yerine enzimlere veya taşıyıcılara bağlanır. Nükleer reseptörler gibi diğer reseptörler , DNA bağlama özelliklerini değiştirme ve çekirdeğe hücresel lokalizasyon gibi farklı bir mekanizmaya sahiptir.

Sinyal transdüksiyonu, bir sinyalin, bir iyon kanalını (ligand kapılı iyon kanalı) doğrudan aktive edebilen veya sinyali hücre boyunca yayan ikinci bir haberci sistem kaskadı başlatabilen kimyasal bir sinyale dönüştürülmesi (veya transdüksiyonu) ile başlar. İkinci haberci sistemleri, birkaç reseptörün aktivasyonunun birden fazla ikincil habercinin etkinleştirilmesiyle sonuçlandığı, böylece ilk sinyali (birinci haberci) güçlendirerek sinyali yükseltebilirler. Bu sinyal yollarının aşağı yöndeki etkileri, proteolitik bölünme, fosforilasyon, metilasyon ve ubikuitinilasyon gibi ek enzimatik aktiviteleri içerebilir.

Her hücre spesifik hücre dışı sinyal moleküllerine [5] yanıt vermek üzere programlanmıştır ve bu, gelişme, doku onarımı, bağışıklık ve homeostazın temelidir. Sinyal etkileşimlerindeki hatalar kanser, otoimmün hastalıklar ve diyabet gibi hastalıklara neden olabilir.[6][7][8][9]

Figür 3. Bir sinyal iletim yolunun temel bileşenleri ( MAPK/ERK yolu gösterilmiştir)

Kaynakça

  1. ^ "Cell communication". Nature Education. 29 Eylül 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 29 Mayıs 2021. 
  2. ^ "Cell signaling". Nature Education. 31 Ekim 2010 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 29 Mayıs 2021. 
  3. ^ "Bridging the gap: microfluidic devices for short and long distance cell-cell communication". Lab on a chip. 17 (6): 1009-1023. 14 Mart 2017. doi:10.1039/c6lc01367h. PMC 5473339 $2. PMID 28205652. 
  4. ^ "Cell signaling I: Signal transduction and short-term cellular processes". Molecular Cell Biology. 6th. New York: W.H. Freeman and Company. 2008. ss. 623-664. ISBN 978-0716776017. 
  5. ^ Life science fundamental and practice part I. New Delhi, India: Pathfinder Publication. 2014. 
  6. ^ "Dynamic aberrant NF-κB spurs tumorigenesis: a new model encompassing the microenvironment". Cytokine & Growth Factor Reviews. 26 (4): 389-403. August 2015. doi:10.1016/j.cytogfr.2015.06.001. PMC 4526340 $2. PMID 26119834. 
  7. ^ "Implications of anti-cytokine therapy in colorectal cancer and autoimmune diseases". Annals of the Rheumatic Diseases. 72 Suppl 2: ii100-3. April 2013. doi:10.1136/annrheumdis-2012-202201. PMID 23253923. We have shown interleukin (IL)-6 to be an important tumour promoter in early colitis-associated cancer (CAC). 
  8. ^ "JNK1 in hematopoietically derived cells contributes to diet-induced inflammation and insulin resistance without affecting obesity". Cell Metabolism. 6 (5): 386-97. November 2007. doi:10.1016/j.cmet.2007.09.011. PMID 17983584. Activation of JNKs (mainly JNK1) in insulin target cells results in phosphorylation of insulin receptor substrates (IRSs) at serine and threonine residues that inhibit insulin signaling. 
  9. ^ "Capture of endothelial cells under flow using immobilized vascular endothelial growth factor". Biomaterials. 51: 303-312. May 2015. doi:10.1016/j.biomaterials.2015.02.025. PMC 4361797 $2. PMID 25771020. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

Biyolojide sinyal transdüksiyonu bir hücrenin bir cins sinyal veya uyarıyı başka birine dönüştürme sürecidir. Çoğu zaman bu, hücre içinde enzimlerin yürüttüğü biyokimyasal reaksiyonlarla gerçekleşir, bunlar birbirine ikincil habercilerle bağlanıp bir "ikincil haberci yolu" oluştururlar. Bu süreçler genelde hızlı olur, iyon akıları durumunda milisaniyeler mertebesinde, protein ve lipit aracılıklı kinaz çağlayanı (cascade) durumunda dakikalar mertebesinde sürer. Çoğu sinyal transdüksiyonu işleminde sinyal ilk uyarandan ileri doğru yayıldıkça bu olaylara katılan protein ve diğer moleküllerin sayısı da artar ve böylece küçük bir sinyal büyük bir tepki doğurabilir; buna "sinyal kaskadı" denir. Bakteri ve diğer tek hücreli organizmalarda, hücrenin sahip olduğu sinyal trasndüksiyon süreçleri onun çevresine nasıl tepki vereceğini belirler. Çok hücreli organizmalarda organizmanın bir bütün olarak çalışmasını sağlamak için bireysel hücrelerin davranışlarını koordine eden pek çok sinyal transdüksiyon süreci gerekmektedir. Tahmin edileceği üzere, bir organizma ne kadar karmaşıksa organizmanın sahip olduğu sinyal transdüksiyon süreçlerinin repertuvarı da o derece karmaşık olmak durumundadır. Dolasıyla hücresel seviyede hem iç hem de dış çevrenin duyumu sinyal transdüksiyonuna dayalıdır. Çoğu hastalık, örneğin diyabet, ateroskleroz, özbağışıklık (otoimmünite), kanser, sinyal transdüksiyon yollarındaki bozukluklardan kaynaklanır. Bu durum, sinyal transdüksiyonunun biyoloji kadar tıpta da olan önemini ortaya koyar.

<span class="mw-page-title-main">Toll benzeri reseptör</span> doğuştan gelen bağışıklık sisteminde kilit rol oynayan protein sınıfı

Toll benzeri reseptör ya da almaç, mikroplardan kaynaklanan, yapısal olarak korunmuş moleküller deri veya bağırsak mukozası gibi fiziki bariyerleri aştığında, bu molekülleri tanıyan tek membran boyunca uzanmış, katalitik-olmayan reseptörlerin bir sınıfıdır. Bu yapıların doğuştan gelen bağışıklık sisteminde anahtar rol oynadıkları düşünülmektedir.

Kimyasal kapılı iyon kanalları, gerilim-kapılı iyon kanallarının aksine bir kimyasal habercinin yapışmasına yanıt olarak açılan ya da kapanan bir grup transmembran iyon kanalıdır.

Biyokimyada reseptör veya almaç, birbiriyle kısmen örtüşen iki anlama karşılık gelir.

Lizofosfatidilkolin (lizoPC) veya lizolesitin, fosfatidilkolin'in sn-2 konumunda hidrolizi sonucu meydan gelen lipittir. İngilizce lysophosphatidylcholine 'in kısaltması lysoPC veya LPC olarak da bilinir. Lizo- öneki, Yunanca λύσις, lysis sözcüğünden, o da lyein = "ayrılmak"tan türemedir. Fosfolipaz aktivitesine sahip enzimler veya lesitin kolesteril asil transferaz (LCAT) gibi asiltransferaz mekanizmalı bazı enzimler bu lipiti oluşturabilir. Lizofosfatidilkolin oluşumu çeşitli sinyal transdüksiyon yollarının adımlarından biridir.

<span class="mw-page-title-main">G proteini</span>

G proteinleri hücrenin dışından gelen sinyalleri hücre içine ileten ve hücre içinde değişiklikler oluşturan bir protein ailesidir.Birçok hormonlar,nörotransmitterler ve diğer sinyal iletim molekülleri sinyallerini hücre içine bu yolla iletir.

<span class="mw-page-title-main">Dendritik hücre</span>

Dendritik hücreler memelilerin bağışıklık sistemini oluşturan immün hücrelerden biridir. Bu hücrelerin ana işlevi antijenleri işlemek ve immün sistemin diğer hücrelerine yüzeyinden sunmaktır. Diğer bir deyişle dendritik hücreler antijen sunan hücre görevi görürler. Doğuştan bağışıklık sistemi ve adaptif immün sistem arasında haberci olarak hareket ederler.

Olfaktör reseptörler olfaktor reseptör nöronlarının hücre zarında bulunan ve koku moleküllerinin tespitinden sorumlu reseptörlerdir. Aktive olmuş koku reseptörleri sinir uyarılarının beyne iletilmesindeki sinyal iletimi kaskadını başlatılar. Bu reseptörler G protein-kenetli reseptörler (GPCRs) ailesinin bir üyesi olan rodopsin-benzeri reseptörler grubunda yer alırlar. Koku reseptörleri insanlarda 900'den fazla gen içeren bir multigen ailesi tarafından kodlanırlar.

<span class="mw-page-title-main">G proteini kenetli reseptör</span> G-Proteini ile ilişkili hücre içi sinyalizasyona bağlı hücre yüzeyi reseptörleri sınıfı

G proteini kenetli reseptörler (GPCR) veya yedi transmembran parçalı yapıda olan reseptörler, geniş bir almaç ailesidir. Hücre dışı bileşikleri algılayarak hücre içi sinyal iletimi (transdüksiyon) yollarını etkinleştirirler. Hücre içinde G proteinlerine bağlanırlar. Hücre zarından kıvrılarak yedi kez geçtiklerinden "yedi transmembran parçalı" (7TM) adlandırmasına da sahiptirler.

Kemoreseptör, kimyasal bir maddeyi biyolojik bir sinyale dönüştüren bir özel duyusal reseptör hücresidir. Eğer kemoreseptör bir nöron, veya yakınlardaki bir sinir lifini aktive edebilen nörotransmitter formundaysa, bu sinyal aksiyon potansiyeli formunda olabilir. Daha genel olarak açıklamak gerekirse, kemosensör insan vücudunun iç veya dış ortamındaki toksik veya tehlikeli kimyasalları algılar ve bu bilgileri biyolojik olarak aktif toksinleri kandan atmak için merkezî sinir sistemine iletir ve daha fazla alkol ile sarhoş edici madde tüketimini önler.

<span class="mw-page-title-main">Tümör nekroz faktörü alfa</span>

Tümör nekroz faktörü ; sistemik inflamasyonda yer alan bir hücre sinyal proteinidir (sitokindir) ve akut faz reaksiyonunu oluşturan sitokinlerden biridir. CD4+ lenfositler, NK hücreleri, nötrofiller, mast hücreleri, eozinofiller ve nöronlar gibi diğer birçok hücre tipi tarafından üretilebilmesine karşın, esas olarak aktif makrofajlarca üretilir. TNF, homolog bir TNF alanına sahip çeşitli transmembran proteinlerden oluşan TNF süper ailesinin bir üyesidir.

<span class="mw-page-title-main">İnsülin benzeri büyüme faktörü 1</span> Homo sapiens türünde protein kodlayıcı gen

İnsülin benzeri büyüme faktörü (IGF-1) veya somatomedin C, çocukluk büyümesinde önemli rolü olan ve yetişkinlerde anabolik etkileri olan insüline benzeyen bir molekül yapısında olan bir hormondur.

Metabotropik reseptör, hücre aktivitesini düzenlemek için bir dizi metabolik adımı başlatan membran reseptörü tipidir. Sinir sisteminde iki tür reseptör vardır:metabotropik ve iyonotropik reseptörler. İyonotropik reseptörler bir iyon kanalında porlar oluştururken, metabotropik reseptörler, G proteinleri gibi sinyal iletim mekanizmaları aracılığıyla dolaylı olarak iyon kanallarına bağlanır.

Galanin, memelilerde yüksek oranda korunmuş GAL geni tarafından kodlanan 29 aminoasit uzunluğunda bir nöropeptittir. Merkezi sinir sistemi ve periferik dokular boyunca geniş çapta dağılım göstermektedir. Galanin nöropeptidi, fizyolojik ve patolojik etkilerini G proteine bağlı reseptörlerle etkileşim yoluyla düzenlemektedir. GAL1, GAL2 ve GAL3 olmak üzere galanin reseptörlerinin üç alt tipi mevcuttur. Nöropeptidin reseptörlere bağlanması sonucu, siklik AMP/protein kinaz A yolağının baskılanması ve fosfolipaz C'nin aktivasyonunu içeren çoklu transdüksiyon yollarıyla sinyal gönderilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">CD86</span>

Farklılaşma Kümesi 86 (İngilizce: Cluster of Differentiation 86; CD86 ve B7-2 olarak da bilinir), dendritik hücreler, Langerhans hücreleri, makrofajlar, B hücreleri ve diğer antijen sunan hücreler üzerinde yapısal olarak eksprese edilen bir proteindir. CD80 ile birlikte CD86, T hücresi aktivasyonu ve hayatta kalması için gerekli olan kostimülatör sinyalleri sağlar. Bağlanan liganda bağlı olarak CD86, kendi kendini düzenleme ve hücre-hücre birleşmesi için veya düzenlemenin zayıflaması ve hücre-hücre ayrılması için sinyal verebilir.

Lenf düğümü stromal hücreleri, işlevleri aşağıdakileri içeren lenf düğümünün yapısı ve işlevi için esastır : hematopoietik hücrelerin desteği için bir iç doku iskelesi oluşturmak; hematopoietik hücreler arasındaki etkileşimleri kolaylaştıran küçük moleküllü kimyasal habercilerin salınımı; hematopoietik hücrelerin göçünün kolaylaştırılması; adaptif bağışıklık sisteminin başlangıcında antijenlerin bağışıklık hücrelerine sunulması; ve lenfosit sayılarının homeostazı. Stromal hücreler, multipotent mezenkimal kök hücrelerden kaynaklanır.

İnsülin benzeri büyüme faktörü 1 (IGF-1) reseptörü, insan hücre membranında bulunan bir proteindir. İnsülin benzeri büyüme faktörü 1 (IGF-1) adı verilen bir hormon ve IGF-2 adı verilen ilişkili bir hormon tarafından aktive edilen bir transmembran reseptörüdür. Tirozin kinaz reseptörleri sınıfına aittir. Bu reseptör, moleküler yapı olarak insüline benzeyen bir polipeptit protein hormonu olan IGF-1'in etkilerine aracılık eder. IGF-1 büyümede önemli bir rol oynar ve yetişkinlerde de anabolik etkilere sahiptir, yani iskelet kası ve diğer hedef dokuların hipertrofisini indükleyebilir. IGF-1 reseptöründen yoksun olan fareler, gelişimlerinin sonlarında ölürler ve vücut kütlelerinde çarpıcı bir azalma gösterirler. Bu, reseptörün güçlü büyüme teşvik edici etkisini gösterir.

Tirozin-protein kinaz benzeri 7 (CCK4) olarak da bilinen, insanlarda PTK7 geni tarafından kodlanan bir reseptör tirozin kinazdır.

Oligosakkarit, az sayıda monosakkarit içeren bir karbonhidrat polimeridir. Oligosakkaritler, hücre tanıma ve hücre bağlanması dahil olmak üzere birçok fonksiyona sahiptir. Örneğin, glikolipidler bağışıklık tepkisinde önemli bir role sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Uyaran (fizyoloji)</span> fizyolojide, iç veya dış çevrede tespit edilebilir bir değişiklik

Fizyolojide uyaran, bir organizmanın iç veya dış çevresinin fiziksel veya kimyasal yapısında tespit edilebilir bir değişikliktir. Bir organizmanın veya organın uygun bir tepki verebilmesi için dış uyaranları tespit etme yeteneğine duyarlılık (uyarılabilirlik) denir. Duyusal reseptörler, deride bulunan dokunma reseptörleri veya gözdeki ışık reseptörlerinde olduğu gibi vücudun dışından ve kemoreseptörler ve mekanoreseptörlerde olduğu gibi vücudun içinden bilgi alabilir. Bir uyaran bir duyusal reseptör tarafından algılandığında, uyaran transdüksiyonu yoluyla bir refleks ortaya çıkarabilir. Bir iç uyaran genellikle homeostatik kontrol sisteminin ilk bileşenidir. Dış uyaranlar, savaş ya da kaç yanıtında olduğu gibi vücutta sistemik yanıtlar üretebilir. Bir uyaranın yüksek olasılıkla algılanabilmesi için güç seviyesinin mutlak eşiği aşması gerekir; eğer bir sinyal eşiğe ulaşırsa, bilgi merkezi sinir sistemine (MSS) iletilir, burada entegre edilir ve nasıl tepki verileceğine dair bir karar verilir. Uyaranlar genellikle vücudun tepki vermesine neden olsa da, bir sinyalin bir tepkiye neden olup olmayacağını nihai olarak belirleyen MSS'dir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.