signaltransduktionsvägar

Signaltransduktionsvägar är serier av molekylära händelser som förmedlar information från cellens omgivning till dess inre maskineri, så att cellen kan anpassa sitt beteende. En ytreceptor binder ett ligand, vilket ofta utlöser en kaskad av proteiner som åstadkommer en förändring i cellens aktivitet, lokalisering eller genreglering. Denna process gör det möjligt för celler att svara på hormoner, tillväxtfaktorer, neurotransmittorer och andra signaler.

Vanliga komponenter inkluderar receptorer som GPCR, receptor-tyrosinkinaser (RTK), jonkanaler och cytokindreceptorer; intracellulära proteiner som G-protein, kinaser och fosfataser; små GTPaser (t.ex. Ras); samt andra sekundära budbärare som cAMP, Ca2+, IP3/DAG och cGMP. Signalkaskaden förstärker ofta signalen genom amplifikation, och resultatet styrs av tid, plats och kontext i cellen. Scaffold- och adaptorproteiner hjälper till att ordna signalkomponenten i rätt ordning och minska oönskad korsreaktion.

Viktiga färdiga vägar inkluderar GPCR-signalering som ofta aktiverar adenylylcyklas och cAMP-beroende effektorer; receptor-tyrosinkinaser som initierar MAPK- och PI3K–Akt-signalering; samt JAK–STAT-systemet. Andra exempel är Wnt, Notch, Hedgehog och NF-κB-vägarna, som reglerar utveckling, immunförsvar och metabolism. Den övergripande effekten kan vara ändring av genuttryck via transkriptionsfaktorer eller omedelbara förändringar i metabolism, cytoskelett och celldelning.

Signaltransduktionsvägar är föremål för mycket forskning eftersom deras störningar är kopplade till många sjukdomar, däribland cancer, diabetes, neurodegenerativa tillstånd och autoimmuna sjukdomar. Studier fokuserar på hur vägarna kopplas ihop, hur signalers styrka och varaktighet regleras samt hur celler uppnår specifika svar trots gemensamma element.