Signaalointimolekyylit

Signaalointimolekyylit ovat biologisia molekyylejä, joiden avulla solut viestivät toistensa kanssa. Ne sitoutuvat vastaanottajasolun reseptoreihin ja laukaisevat vasteen, joka voi muuttaa solun toimintaa, aineenvaihduntaa, kasvua, erilaistumista tai immuunivastetta. Viestit voivat toimia paikallisesti tai matkaa pitkin elimistöä.

Tyypillisesti signaalit jaetaan endokriiniseen, parakriiniseen, autokriiniseen sekä juxtakriiniseen viestintään sekä neurotransmittereihin. Endokriinisessa viestinnässä signaalit kulkevat verenkiertoon ja vaikuttavat kaukaisiin kohdesoluihin (esim. hormonit kuten insuliini). Parakriininen viestintä vaikuttaa lähialueen soluihin, autokriininen vaikuttaa samaa solua vastaanottanutta, ja juxtakriininen tapahtuu solujen kosketusvuorovaikutuksessa. Neurotransmitterit välittävät viestejä synapseissa hermosolujen välillä.

Vastaanotto tapahtuu reseptoreilla, joita on sekä solukalvolla että solulimassa. Lipofiiliset signaalit, kuten steroidihormonit, sitoutuvat sisäisiin reseptoreihin ja vaikuttavat geenien ilmentymiseen. Vesiliukoiset signaalit, kuten hormonit ja neurotransmitterit, kiinnittyvät solukalvon reseptoreihin. Aktivaatio käynnistää signaalireittejä, kuten G-proteiinikytkettyjä reseptoreita, tirosiinikinaasireseptoreita tai sisäisiä reseptorijärjestelmiä. Yleisiä välittäjäaineita ovat cAMP, Ca2+, IP3 ja DAG. Signaalin lopettaminen tapahtuu ligandien hajoamisen, reseptorin desensitoinnin ja endosytoosin sekä fosfataasi- ja kinasiatoiminnan kontrollin kautta.

Signaalointimolekyylit ovat keskeisiä kehityksessä, aineenvaihdunnassa ja immuunivasteissa. Niiden häiriöt liittyvät moniin sairauksiin. Lääkkeet kohdistuvat usein signaalointireitteihin, esimerkiksi hormonien vastaanottokohtiin, GPCR- tai kinasiinireitteihin. Esimerkkejä ovat insuliinihoito, beeta-adrenergiset antagonistit sekä syövän hoidossa käytetyt kasvutekijöiden tai sytokiinien estäjät.