1. Общие принципы.
Передача сигнала от поверхности внутрь клетки необходимой для функционирования любого организма: для действия гормонов, нейромедиаторов, просто для общения клеток друг с другом.
Для этого природой разработаны специальные механизмы. Принцип их универсальный, а детали позволяют закодировать и расшифровать все многообразие внешних сигналов, которые может получить клетка.
Существует несколько общих каскадов передачи сигнала. Они состоят из общих элементов:
1 - рецептор, воспринимающий сигнал на внешней поверхности клетки;
2 - система вторичных мессенджеров, передает сигнал внутрь клетки;
3 - каскад реакций, что приводит к фосфорилирования внутриклеточных белков. Фосфорилирование-дефосфорилирования - универсальный механизм активации у эукариот (у прокариот такую функцию выполняет метилирования)
4 - активация определенных генов, происходит вследствие фосфорилирования и миграции в ядро активационных ядерных факторов. В результате этого клетка меняет свою генетическую программу, начинает синтезировать новые белки, размножать или наоборот включает механизм запрограммированной гибели - т.е. реагирует на сигнал, поступивший из извне.
Наиболее вариабельным элементом всей системы является рецептор. Именно он узнает специфический сигнал. Благодаря наличию большого количества разнообразных рецепторов клетка способна реагировать на все многообразие внешних стимулов. Клетка может регулировать свою готовность к восприятию сигнала путем варьирования уровня экспрессии рецептора. Так, например, при активации Т-лимфоцитов они одновременно начинают синтезировать интерлейкин-2 и рецептор к интерлейкина-2, потому что включена клетка должна уметь узнать активационный сигнал.
Рецепторы - это, как правило, гликопротеиды, имеющие екстраклитинну, трансмембранное и цитоплазматическую части. Все рецепторы можно разделить на две большие группы: те, которые имеют достаточно долгую цитоплазматическую участок способна сама передать сигнал от рецептора (т.е. занимает ферментативной активности), и те, что имеют короткую цитоплазматическую участок и для передачи сигнала требуют дополнительных молекул, об ' Объединенных с самим рецептором в единый комплекс. К первому типу рецепторов относятся, например, рецепторы к инсулину, фактора роста нервов, эпидермального фактора роста, ко второй - антиген-специфические рецепторы Т и В лимфоцитов.