Signaltransduksjon

Signaltransduksjon er prosessen der et ekstracellulært signal utløser en bestemt respons i en celle gjennom en serie molekylære hendelser. Målet er å omforme et ytre signal til intracellulære reaksjoner som regulerer metabolisme, genuttrykk, vekst eller atferd. Signalet kan være hormoner, nevrotransmittere, vekstfaktorer eller miljøstimuli, og skjer ofte gjennom reseptorbinding, signalomsetning og sluttaktivering av effektorer.

Reseptorer finnes både på cellemembranen og inne i cellen. Membranreseptorer inkluderer G-proteinkoblede reseptorer (GPCR), reseptor-tyrosinkinaseer (RTK) og reseptorkoblede ionekanaler. Intracellulære reseptorer binder ofte lipofile ligander og påvirker direkte transkripsjon eller andre cellefunksjoner. Bindingen fører til konformasjonsendringer og igangsetter en transduksjonskaskade av signalstoffer og enzymer.

Transduksjonen involverer sekundære budbringere som cAMP, Ca2+, IP3 og DAG, samt aktivering av kinase-kaskader som MAPK og PI3K-Akt. Disse signalveiene kan være forgrenet og forsterket, slik at ett ligandbinding kan påvirke mange ulike prosesser i cellen og til slutt endre responsen.

Regulering og terminering av signalet skjer gjennom desensibilisering og internalisering av reseptorer, nedbrytning eller fjerning av sekundære budbringere, og aktivitet av fosfataser og fosfodiesteraser. Feedback-mekanismer bidrar til spesifisitet og tidsmessig kontroll av responsen.

Eksempler inkluderer adrenalin som aktiverer GPCR og øker cAMP i målceller, insulin som trigger RTK og PI3K-Akt-veien, og steroidhormoner som passerer cellemembranen og påvirker transkripsjon via intracellulære reseptorer.