signaalinvälityssarjoja

Signaalinvälityssarjat ovat solujen sisäisiä molekyyliprosesseja, joissa solun ulkoisesta tai sisäisestä signaalista käynnistetty viesti välitetään eteenpäin. Tyypillisesti signaalin vastaanottaa reseptori, joka käynnistää kaskadin proteiineja ja toissijaisviestejä. Tämä sarja saa aikaan nopeasti laajoja muutoksia solun toiminnassa, kuten entsymaattisen aktiivisuuden muutoksia, geeniekspression säätelyä ja solukäyttäytymisen muutoksia.

Keskeisiä piirteitä ovat viestin vahvistuminen (amplifikaatio), spesifisyys ja kontekstisidonnaisuus sekä useiden signaalien yhteisvaikutus. Vaste voidaan jakaa useaan haaraan, mikä mahdollistaa monimutkaisen ja tarkoin säädellyn soluvasteen. Signaalin lopetusta säätelevat fosfataasit sekä reseptorien desensitointi ja endosytoosi.

Esimerkkejä signaalinvälityssarjoista ovat MAPK/ERK-kaskadi, joka säätelee solujen jakautumista ja erilaistumista; PI3K-Akt-kaskadi, joka vaikuttaa aineenvaihduntaan ja solujen eloonjäämiseen; sekä cAMP-PKA- ja Ca2+-signaalit, jotka ohjaavat monia solun toimintoja. Myös JAK-STAT- ja TGF-β-signaalit ovat tärkeitä esimerkkejä.

Signaalinvälityssarjojen toimintahäiriöt liittyvät moniin sairauksiin, kuten syöpään, tyypin 2 diabetekseen ja sydän- sekä verisuonitauteihin. Näiden mekanismien ymmärtäminen mahdollistaa kohdennetun terapian kehittämisen: kinasaattoreita, GPCR-modulaattoreita sekä signaalinvälitysketjujen säätöön vaikuttavia lääkkeitä kehitetään kliinisessä tutkimuksessa. Tutkimuksessa yhdistetään biokemialliset ja systeemibiologiset lähestymistavat sekä matemaattiset mallit.