Signalingmolekyler

Signalingmolekyler är kemiska budbärare som överför information mellan celler eller inom en cell. De varierar i storlek och kemisk sammansättning och inkluderar proteiner och peptider som hormoner och tillväxtfaktorer, små aminer, lipider, steroider och nukleotider. Genom att binda sig till specifika receptorer framkallas signalsubstanser som startar intracellulära kaskader och leder till olika cellulära svar.

Olika sätt att kommunicera har olika räckvidd. Endokrina signaler färdas via blodbanan till avlägsna mål, parakrina signaler verkar lokalt på närliggande celler, autokrina signaler påverkar signalerande cellen själv, och juxtakrina signaler kräver direkt cellkontakt genom membranbundna ligander och receptorer. Nervsystemet använder neurotransmittorer för snabb synaptisk kommunikation. Även växter använder signalförmedlare som phytohormoner (auxin, cytokinin, gibberellin, abscisinsyra och etylen) för att reglera tillväxt, utveckling och svar på miljöförändringar.

Molekylär mekanism innebär ofta receptorbindning följt av signaltransduktion. Viktiga mellansteg kallas second messengers (t.ex. cAMP, Ca2+, IP3/DAG) eller kinasaktiverade vägar som MAPK-kaskader. Slutresultatet kan vara förändringar i genuttryck, metabolism, celldelning, differentiering eller apoptos. Signalerna regleras av nedreglering och negativ feedback, vilket ger kontroll över responsen och undviker överdriven aktivitet.

Betydelse och komplexitet: Signaleringsnätverk är omfattande och ofta integrerade via crosstalk mellan vägarna. Felsignalering eller dysfunktion kan bidra till sjukdomar som cancer, diabetes, autoimmuna tillstånd och neurodegenerativa sjukdomar.