세포신호 전달계 - 특징,신호 전달방법,신호의 종류

 

세포 신호 전달계

세포가 외부의 자극이나 환경 변화를 인식함

여러 단백질들이 관여해서 신호 증폭이 일어남

유전자 발현을 조절하거나 단백질의 활성을 바꿔서 주어진 상황에 맞게 세포를 변화시킴

 

세포신호전달의 간략한 모식도. 실제로는 훨씬 복잡한 경로를 거친다.(출처:https://croteaubio.wordpress.com/ap-bio-tutorials/tutorials/three-stages-of-cell-signaling/)

(1) 특징

1. 수용체 단백질

세포마다 다양한 특이적 수용체 단백질들을 지님

-세포가 지닌 수용체에 따라 특정 리간드에 반응할 수 있음

서로 다른 리간드의 신호들이 세포 내에서 공통의 단백질이나 일차 전달자를 통해 상호 작용하고 통합될 수 있음

 

2. 신호 증폭

세포 내에서 단백질들이 순차적으로 활성화되면서 신호가 기하급수적으로 증폭됨

"수용체 → 일련의 단백질 → 이차 전달자 → 신호 증폭"

 

*이차전달자

신호 전달 과정을 매개하는 비단백 물질들

세포 내로 퍼져서 짧은 시간 동안 작용하고 금세 사라짐

소수성 물질 : DAG, PIP3 등

친수성 물질 : cAMP, cGMP, IP3 , Ca2+ 등

기체 : NO, CO 등

 

3. 세포의 반응

세포의 분화 상태에 따라 서로 다른 신호 전달 경로들을 지닐 수 있음

-똑같은 리간드의 신호에도 세포에 따라 전혀 다른 반응이 나타날 수 있음

 

4. 불응기 존재

리간드의 자극이 너무 오래 지속되면 더 이상 신호 전달계가 반응하지 않거나 일정 기준치 이상의 더 큰 자극이 올 때에만 반응함

 

(2) 신호 전달의 방법들

1. 원거리 신호

호르몬, 사이토카인, 시냅스 틈에 방출된 신경 전달 물질 등

2. 접촉 신호

당-셀렉틴, 면역글로불린 - 인테그린, 카드헤린 - 카드헤린

3. 간극 연접

평활근, 심장근 등의 활동 전위 전도

각막, 뼈세포 등의 양분 교환

 

(3) 원거리 신호의 종류

1. 자가 분비

세포가 분비한 신호물질이 세포 자신의 수용체에 결합해서 스스로 반응을 일으킴

2. 국소 분비

신호물질이 간질액으로 분비돼서 주변의 세포들에 작용함

구조가 불안정해서 멀리 확산되지 못하기 때문에 조직 특이적인 효과가 나타남

3. 내분비

신호물질이 순환계를 통해 멀리 확산돼서 표적 세포들에 작용함

4. 시냅스 전달

신호물질이 시냅스 전 세포의 축삭 말단에서 시냅스 틈으로 분출돼서 시냅스 후 세포에 작용함