- Definisjon av målceller
- Interaksjonskarakteristikker
- Celle signalering
- Resepsjon
- transduksjon
- Svare
- Faktorer som påvirker responsen fra celler
- Eksempel
- Epinefrin og nedbrytning av glykogen
- Virkningsmekanismen
- referanser
En målcelle eller målcelle er en hvilken som helst celle hvor et hormon gjenkjenner reseptoren. En målcelle har med andre ord spesifikke reseptorer der hormoner kan binde og utøve sin effekt.
Vi kan bruke analogien til en samtale med en annen person. Når vi ønsker å kommunisere med noen, er vårt mål å levere en melding effektivt. Det samme kan ekstrapoleres til celler.
Kilde: Arturo González Laguna, fra Wikimedia Commons
Når et hormon sirkulerer i blodomløpet, møter det flere celler i løpet av reisen. Imidlertid er det bare målcellene som kan "høre" meldingen og tolke den. Takket være sine spesifikke reseptorer kan målcellen svare på meldingen
Definisjon av målceller
I grenen av endokrinologi er en målcelle definert som hvilken som helst celletype som har spesifikke reseptorer for å gjenkjenne og tolke budskapet om hormoner.
Hormoner er kjemiske meldinger som blir syntetisert av kjertlene, frigjøres til blodomløpet og gir en viss spesifikk respons. Hormoner er ekstremt viktige molekyler, da de spiller en avgjørende rolle i reguleringen av metabolske reaksjoner.
Avhengig av hormonets natur, er måten å levere meldingen på en annen måte. De av proteinmessig art er ikke i stand til å trenge inn i cellen, derfor binder de seg til spesifikke reseptorer på membranen til målcellen.
I kontrast til dette kan lipidhormoner krysse membranen og utøve sin virkning inne i cellen, på arvestoffet.
Interaksjonskarakteristikker
Molekylet som fungerer som en kjemisk messenger, fester seg til reseptoren på samme måte som et enzym gjør på underlaget, etter mønsteret til nøkkelen og låsen.
Signalmolekylet ligner en ligand ved at det binder seg til et annet molekyl, som generelt er større.
I de fleste tilfeller forårsaker bindingen av liganden en viss konformasjonsendring i reseptorproteinet som direkte aktiverer reseptoren. I sin tur tillater denne endringen interaksjon med andre molekyler. I andre scenarier er responsen øyeblikkelig.
De fleste signalreseptorene er lokalisert på nivået av plasmamembranen til målcellen, selv om det er andre som finnes inne i cellene.
Celle signalering
Målceller er et nøkkelelement i cellesignaliseringsprosesser, ettersom de har ansvaret for å oppdage messenger-molekylet. Denne prosessen ble belyst av jarl Sutherland, og forskningen hans ble tildelt Nobelprisen i 1971.
Denne gruppen av forskere klarte å kartlegge de tre stadiene involvert i cellulær kommunikasjon: mottak, transduksjon og respons.
Resepsjon
I løpet av det første trinnet skjer deteksjonen av målcellen til signalmolekylet, som kommer utenfra cellen. Dermed blir det kjemiske signalet påvist når bindingen av den kjemiske messenger til reseptorproteinet skjer, enten på overflaten av cellen eller inne i den.
transduksjon
Bindingen av messenger og reseptorproteinet endrer konfigurasjonen til sistnevnte og initierer transduksjonsprosessen. På dette stadiet blir signalet konvertert til en form som er i stand til å fremkalle et svar.
Det kan inneholde et enkelt trinn, eller omfatte en sekvens av reaksjoner som kalles signaltransduksjonsveien. Tilsvarende er molekylene som er involvert i banen kjent som sendermolekyler.
Svare
Det siste trinnet i cellesignalering består av opprinnelsen til responsen, takket være det transduserte signalet. Svaret kan være av noe slag, inkludert enzymatisk katalyse, organisering av cytoskjelettet eller aktivering av visse gener.
Faktorer som påvirker responsen fra celler
Det er flere faktorer som påvirker cellers respons på hormonets nærvær. Logisk sett er et av aspektene relatert til hormonet per se.
Sekresjonen av hormonet, mengden det utskilles og hvor nær det er målcellen, er faktorer som modulerer responsen.
Videre påvirker antallet, metningsnivået og aktiviteten til reseptorene også responsen.
Eksempel
Generelt utøver signalmolekylet sin virkning ved å binde seg til et reseptorprotein og få det til å endre form. For å illustrere målcellenes rolle, vil vi bruke eksemplet på forskning fra Sutherland og hans kolleger ved Vanderbilt University.
Epinefrin og nedbrytning av glykogen
Disse forskerne prøvde å forstå mekanismen som dyrehormonet epinefrin fremmer nedbrytningen av glykogen (et polysakkarid hvis funksjon er lagring) i leverceller og celler i skjelettmuskelvev.
I denne sammenheng frigjør nedbrytningen av glykogen glukose 1-fosfat, som deretter omdannes av cellen til en annen metabolit, glukose 6-fosfat. Deretter er noen celler (si en i leveren) i stand til å bruke forbindelsen, som er et mellomprodukt i den glykolytiske banen.
I tillegg kan fosfat fjernes fra forbindelsen, og glukose kan oppfylle sin rolle som cellulært drivstoff. En av effektene av epinefrin er mobilisering av drivstoffreserver når det skilles ut fra binyrene under fysiske eller mentale anstrengelser i kroppen.
Epinefrin klarer å aktivere nedbrytningen av glykogen, siden det aktiverer et enzym som finnes i det cytosoliske avdelingen i målcellen: glykogenfosforylase.
Virkningsmekanismen
Sutherlands eksperimenter nådde to veldig viktige konklusjoner om prosessen nevnt over. For det første interagerer epinefrin ikke bare med enzymet som er ansvarlig for nedbrytning, det er andre mekanismer eller mellomliggende trinn involvert i cellen.
For det andre spiller plasmamembranen en rolle i signaloverføring. Dermed blir prosessen utført i de tre trinnene for signalering: mottak, transduksjon og respons.
Binding av epinefrin til et reseptorprotein på plasmamembranen i levercellen fører til aktivering av enzymet.
referanser
- Alberts, B., & Bray, D. (2006). Introduksjon til cellebiologi. Panamerican Medical Ed.
- Campbell, NA (2001). Biologi: begreper og relasjoner. Pearson Education.
- Parham, P. (2006). Immunologi. Panamerican Medical Ed.
- Sadava, D., & Purves, WH (2009). Life: The Science of Biology. Panamerican Medical Ed.
- Voet, D., Voet, JG, & Pratt, CW (2002). Grunnleggende om biokjemi. John Wiley & Sons.