الاتصالات بين الخلايا من خلال إشارات كيميائية

0
13006

1- المقدمة :

الاتصالات بين الخلايا هي واحدة من سمات الكائنات الحية متعددة الخلايا, المقدمة من الجزيئات الكيميائية (جزيئات غنية بالمعلومات أو رسل) صادر عن خلية (الارسال قال) والمعترف بها من قبل خلية أخرى (الاستقبال قال). هذا التواصل يوجه عملية الخلية الأساسية, تنسق نشاطها وتسمح للخلايا مختلفة من الجسم ليرى المكروية بهم.

2- استراتيجيات الاتصال المختلفة عن طريق إشارات كيميائية :

في ممتاز 4 أنواع الاتصالات بين الخلايا: لا اتصال الغدد الصماء, نظير الصماوي, autocrine ومتشابك الكيميائية (الشكل 01).

3- نظرة عامة على جزيئات الإعلامية ومستقبلاتها :

جزيء المعلومات هو جزيء كيميائي تصنيعه ويفرز من قبل خلايا إفرازية قال ويعمل على المتلقي قال آخر خلية (الهدف) من خلال التفاعل مع جزيئات محددة. ويشمل الاتصال بين الخلايا 3 أنواع رئيسية من إشارات كيميائية :

    1. الجزيئات للذوبان في الماء الإعلامية : يتصرفون من خلال مستقبلات محددة تقع في الغشاء البلازمي للخلية المستهدفة. هذا هو الحال من الناقلات العصبية, قصر السيتوكينات, الببتيد الهرمونات.
    2. الجزيئات التي تذوب في الدهون الإعلامية : هذه الجزيئات عبر طبقة ثنائية المادة الدهنية من الخلية الهدف عن طريق الانتشار البسيط والعمل على مستقبلات الخلايا. هذا هو الحال بالنسبة للهرمونات الستيرويد (الكورتيزول والهرمونات الجنسية) وهرمون الغدة الدرقية.
    3. الجذور الحرة الغازية : وأشهرها هو أكسيد النيتريك (لا). السمة الخاصة هي لنزع فتيل بحرية من خلال غشاء البلازما وتعمل مباشرة على إنزيمات عصاري خلوي, دون تدخل من غشاء الخلايا أو مستقبلات.
الشكل 01. ال 4 طرق التواصل بين الخلايا بواسطة إشارات كيميائية.

(1). عندما الاتصالات الغدد الصماء, تفرز الهرمونات التي تفرزها الغدد الصماء في مجرى الدم, ويمكن توزيعها على نطاق واسع في جميع أنحاء الجسم (مثال: الأنسولين, الجلوكاجون…). (2). عندما الاتصالات نظير الصماوي, يتم تحرير إشارة كيميائية في الوسط خارج الخلية ويعمل فقط على الخلايا المجاورة : وهو الوسيط الكيميائي المحلي (مثال : عوامل النمو’البطانة الوعائية (VEGF), السيتوكينات). (3). عندما الاتصالات autocrine, الخلية تفرز إشارة الذي يعمل على واحد من مستقبلات خاصة بها. الوسيط الكيميائي المحلي (مثال : السيتوكينات, عوامل نمو البشرة (EGF)). (4). خلال svnapticiue الاتصالات الكيميائية, أول رسول (ناقل عصبي) يتم تحريرها من قبل عنصر قبل المشبكي ويعمل فقط على وظيفة متشابك متخصصة عنصر التقاطع القريب (نقاط الاشتباك العصبي intemeuronales, العصبية والعضلية), دون تشتت إشارة, ما يميز الاتصال عن طريق مسار الغدد الصماء (مثال : الاسيتيل كولين, النورادرينالين… )

الشكل 02. تنبيغ الإشارة بواسطة الجزيئات القابلة للذوبان في الماء.

الملحقين جزيء إعلامية لمستقبلات غشاء محددة والتي يطلق نقل الإشارة. يتم إرسال الإشارة إلى’داخل الخلية عن طريق تغيير في تكوين الجزء داخل الخلية من المستقبل أو عن طريق تحفيز نشاطها الإنزيمي (أحيانا مستقبلات هو تعتمد على يجند قناة أيون). هذا التغيير في التشكيل أو الوظيفة يؤدي إلى ل’تهيئة مسارات الإشارات المختلفة بشكل عام عن طريق’وسيط رسول ثانوي (رسل الثانية).

4- مستقبلات غشاء من الجزيئات القابلة للذوبان وتنوعها :

يمكن تعريف مستقبلات غشاء باعتباره التركيب الجزيئي (بروتين, غالبا ما يكون بروتين سكري) أن يتفاعل بشكل خاص مع "رسول" (هرمون, عامل النمو, الناقلات العصبية ..). هذا التفاعل يخلق تغييرا في المستقبل مما يؤدي إلى استجابة الخلوية (تنبيغ دو إشارة). ويشمل جزءا خارج الخلية (كتلة ماء) حيث هو الموقع الاعتراف وتحديد

جزيء بالمعلومات, جزء الغشاء (تسلسل مسعور) وظيفة المستجيب الخلايا تشارك في الحزب (تنبيغ دو إشارة).

في ممتاز 3 أنواع رئيسية من مستقبلات الغشاء.

  1. G مستقبلات البروتين يقترن.
  2. الانزيمات مستقبلات.
  3. مستقبلات القناة الايونية.

أ- مستقبلات G المقترنة بالبروتين (RCPG) :

GPCRs هي بروتينات الغشاء (بروتينات سكرية) تسيطر بشكل غير مباشر على نشاط بروتين الهدف منضمة إلى غشاء البلازما (انزيم أو القناة الايونية) عبر بروتين G heterotrimeric.

الشكل 03. الهيكل التخطيطي العام للمستقبلات إلى جانب البروتينات G.

وGPCR هي سلسلة ببتيد مع شرائح مسعور سبعة الغشاء (TM1 لTM7), ترتبط بها ثلاث حلقات داخل الخلايا (II, 12, 13) وثلاث حلقات الخلية (ال, E2, E3). جسر ثاني كبريتيد يربط شركة لE2. L’نهاية أمينية (NH2) هو خارج الخلية, ل’نهاية محطة كاربوكسي (COOH) هو داخل الخلايا. هذا الأخير يمكن أن يعرض مرساة الدهون في غشاء, مما يخلق حلقة الرابعة, 14. وإذ تلاحظ أيضا أن المجال خارج الخلية والغليكوزيلاتي دائما.

الشكل 04. GPCRs قادرة على الاعتراف بروابط متنوعة للغاية (الفوتونات, أيونات, عطر, الببتيدات, الدهون, بروتين…).

بعد يجند نطاق ملزمة للGPCR الخلوية اضافية, يتغير نطاق الخلايا التشكل، وينشط بروتين G heterotrimeric (أ,ص,و) الذي hydrolyzes GTP (غوانوزين ثلاثي الفوسفات) يليه فصل مفارز من والحمر. G بروتين ينقل إشارة إلى الإنزيمات الغشاء (محلقة انزيمات, فسفوليباز C, phosphocüestérase…), أو القنوات الأيونية التي تكون بمثابة المستجيب الأول. تفعيل يؤدي المستجيب الأول لإنتاج رسل الثانية (شركة المرفأ للطاقة, إينوزيتول triphosphat. مادة ال diacylglycerol, كا ++ …) المسؤولة عن نقل الإشارات داخل الخلية.

وإذ تلاحظ أيضا أن تفعيل G البروتين المستجيب الأول وذلك إما عن طريق الوحيدات أو مفارز من ع معقدة,و.

بروتين G هو بروتين heterotrimeric الراسية في النشرة الداخلية للغشاء البلازما. كان موجودا في 3 الطبقات الكبرى : ع : حفز محلقة الأدينيلات. منح : يمنع محلقة الأدينيلات. (جي كيو) : يحفز فسفوليباز C.

  • مثال 1 : محلقة-دوري الأدينيلات AMP الطريق.
الشكل 05. يجند ملزم لمستقبلات محددة في (RCPG) نشط بروتين G (ع) التي تنص على جزيء GTP من قبل وحدة تحت, الذي يؤدي إلى التفكك من "السنة التحضيرية معقدة. تم تفعيل وحدة في I7adenylate يحفز محلقة, انزيم قادرة على تحويل ATP إلى المخيم. جزيئات من مخيم إنتاجها بكميات كبيرة بمثابة رسل الثانية التضخيم مسؤولا في إشارة ويحيل الرسالة داخل الخلية. (مثال : الأدرينالين, الجلوكاجون, ACTH…).
  • مثال 2 : إشارات الطريق التي كتبها فسفوليباز C
الشكل 06. يجند ملزم لمستقبلات محددة في (muscanmque) يسبب تفعيل فسفوليباز C عن طريق بروتين G ((جي كيو), فرعية), الذي يؤدي إلى تشكيل اثنين من رسل الثانية, L'إينوزيتول 1,4,5 ثلاثي الفوسفات (IP3) ومادة ال diacylglycerol (DAY). وIP3 migre وinténeur الخلايا وs'attache سور المجال الاقتصادي الموحد récepteurs spécifiques (كا ++ يجند القنوات تعتمد) وتقع على غشاء RE مما أدى إلى إطلاق سراح الكالسيوم في العصارة الخلوية. أما بالنسبة للDAG, انها لا تزال متجهة إلى غشاء البلازما وlanase نشط بروتين C والتي هي مسؤولة عن سلسلة الفسفرة. بروابط سبيل المثال (مستقبلات الأستيل كولين على muscanmque لها. الهستامين ).

ب- مستقبلات أنزيمات (نشط إنزيمي) :

مستقبلات انزيم لها مجال واحد عبر الغشاء, نطاق خارج الخلية الغليكوزيلاتي ومجال الخلايا مع النشاط الأنزيمي (أو المرتبطة انزيم).

وتوجد هذه المستقبلات في 4 الطبقات الكبرى:

أ) نشاط مستقبلات كيناز (التيروزين, سيرين / ثريونين »)

ب) النشاط الفوسفاتيز لمستقبلات (التيروزين. سيرين / ثريونين).

ج) مستقبلات جانب kinaseslTvrosine. الهيستدين »)

د) وguanylates cyclases transmembranaires (الاصطناعية GM الكمبيوتر).

الشكل 07. هيكل الغشاء مستقبلات التيروزين كيناز النشاط.

في حالة غير نشطة, وتوجد هذه المستقبلات كما أحادية في غشاء البلازما, باستثناء بعض مستقبلات مثل مستقبلات الأنسولين و1TGF1. يجند الحث ملزمة مستقبلات dimerization (تشكيل ديمر). (EGF: عامل نمو البشرة. PDGF: عامل نمو الصفائح الدموية اشتقاق: N GF: عامل نمو الأعصاب: الأنسولين مثل GF1 : عامل النمو 1 يشبه’الأنسولين).

الشكل 08. يجند ملزم (L) مستقبلات (R) يؤدي إلى dimerization في حالة مستقبلات أحادى (عامل نمو واحد مثل). بعض أجهزة الاستقبال بدأت مثنوي ; ل 1 الانسولين لديه اثنين من الباطن- وحدات خارج الخلية, ذات الصلة لاثنين من الغشاء مفارز p بواسطة جسور ثاني كبريتيد. L’عبر الفسفرة الذاتية للمجالات التحفيزية داخل الخلايا يسمح’التنشيط بواسطة الفسفرة للبروتينات الركيزة (ملاحظة) وجود الأنشطة البيولوجية المختلفة, والذي يؤدي عادة سلسلة من الفسفرة.
الشكل 09. مستقبلات غشاء النشاط guanylate محلقة. ربط يجند لمستقبلات ينشط النشاط guanylate محلقة في المجال داخل الخلايا مما يؤدي إلى تخليق GMPcyclique الذي يعمل كرسول الثاني. بروابط سبيل المثال : الببتيد الأذيني natriurétique (ANP).

C- مستقبلات القناة الايونية :

بوجود قنوات التي تعتمد على يجند الأيونية, التي تشكل الفصيلة من multimeric مستقبلات, فيها كل مونومر له 4 المجالات عبر الغشاء.

مثال : أستيل النيكوتين مستقبلات P (الشكل 10).

الشكل 10. على اليسار, هيكل مستقبلات أستيل (5 مفارز). على اليمين, تشغيل قناة المستقبل (أ), وهيكل كل الوحيدات (ب). وإذ تلاحظ أيضا أن اثنين من جزيئات الأستيل كولين نعلق على الوحدات الفرعية.

خلال DR AOUATI عامل – كلية قسنطينة