3. Вторичные мессенджеры: понятие, свойства, классификация.

Вторичные мессенджеры — это внутриклеточные сигнальные молекулы, которые высвобождаются или синтезируются в ответ на активацию рецепторов первичными мессенджерами (например, гормонами или нейротрансмиттерами)

Свойства вторичных мессенджеров

• Быстрое образование и деградация: Вторичные мессенджеры быстро синтезируются и разрушаются, что позволяет клетке оперативно реагировать на внешние сигналы.

• Малый размер и диффузия: Эти молекулы обычно имеют малый размер, что позволяет им быстро диффундировать внутри клетки и передавать сигнал на большие расстояния.

• Амплификация сигнала: Один первичный мессенджер может вызвать образование множества молекул вторичного мессенджера, что значительно усиливает сигнал.

• Специфичность действия: Вторичные мессенджеры взаимодействуют с определенными внутриклеточными белками, что обеспечивает точную регуляцию клеточных процессов.

Вторичные мессенджеры можно классифицировать по их химической природе:

• Циклические нуклеотиды:

• цАМФ

• цГМФ

• Ионы:

• Кальций (Ca²⁺):

• Ионы натрия (Na⁺) и калия (K⁺):

• Липидные производные:

• Диасилглицерин (DAG):

• Инозитолтрифосфат (IP3):

• Газообразные молекулы:

Оксид азота (NO)

4. Требования к белкам-рецепторам.

1) Обладать высокой избирательностью к лиганду.

2) Кинетика связывания лиганда должна описываться кривой с насыщением.

3) Рецепторы должны обладать тканевой специфичностью, отражая наличие или отсутствие данных функций в клетках органа-мишени.

4) Связывание лиганда и его клеточный эффект должны быть обратимы, параметры сродства должны соответствовать физиологическим концентрациям лиганда.

5. Рецепторная роль плазмалеммы.

Плазмалемма, или плазматическая мембрана, выполняет важную рецепторную функцию, обеспечивая взаимодействие клетки с внешней средой. Основные аспекты рецепторной роли плазмалеммы включают:

1. Связывание с лигандами. Мембранные белки-рецепторы на поверхности плазмалеммы связываются с различными лигандами, такими как гормоны, нейротрансмиттеры, факторы роста и антитела. Эти лиганды могут быть гидрофильными молекулами, которые не могут проникнуть через липидный бислой мембраны².

2. Конформационные изменения: После связывания с лигандом рецепторы изменяют свою пространственную конфигурацию, что приводит к активации внутриклеточных сигнальных каскадов².

3. Передача сигнала: Активированные рецепторы инициируют передачу сигнала внутрь клетки через вторичные мессенджеры, такие как цАМФ, ионы кальция или инозитолтрифосфат. Это приводит к активации различных внутриклеточных процессов, включая изменение экспрессии генов, метаболизма и клеточного поведения².

4. Регуляция клеточных функций: Рецепторы плазмалеммы играют ключевую роль в регуляции множества клеточных функций, таких как рост, дифференцировка, апоптоз и иммунные ответы.

5. Адаптация и десенситизация: Клетки могут регулировать количество и активность рецепторов на своей поверхности в ответ на изменения во внешней среде, что позволяет им адаптироваться к различным условиям и предотвращать чрезмерную активацию сигнальных путей.

6. САМ-белки: роль в клеточной сигнализации, классификация.

САМ-белки (Cell Adhesion Molecules, молекулы клеточной адгезии) играют важную роль в межклеточной коммуникации и сигнализации. Они обеспечивают адгезию клеток друг к другу и к внеклеточному матриксу, что критически важно для поддержания структуры тканей и органов. Основные функции САМ-белков включают:

1. Межклеточная адгезия: САМ-белки обеспечивают прочное соединение клеток друг с другом, что необходимо для формирования тканей и органов¹.

2. Передача сигналов: САМ-белки участвуют в передаче сигналов от внеклеточного матрикса к внутриклеточным сигнальным путям, влияя на процессы клеточной пролиферации, дифференцировки и миграции¹.

3. Регуляция клеточного поведения: Через взаимодействие с цитоскелетом и сигнальными молекулами, САМ-белки регулируют клеточную форму, подвижность и выживание¹.

САМ-белки можно классифицировать на несколько основных групп:

1. Кадгерины:

2. Интегрины:

3. Селектины:

4. Иммуноглобулиноподобные молекулы адгезии (Ig-CAMs):