Клеточная поверхность: рецепторы, рециклирование мембран и передача сигналов

Клеточные механизмы контроля состояния окружающей среды, работа рецепторных систем. Рецепторы, определяющие клеточную адгезию. Группирование в структурно родственные семейства. Передача сигналов в животных клетках. Рецептор фактора роста эпидермиса.

Рубрика Биология и естествознание
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 31.07.2009
Размер файла 3,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

7. Онкогены и передача сигнала

Рецепторы и механизм передачи сигнала играют существенную роль в регуляции клеточного роста и дифференцировки. Те же факторы, как показывают молекулярно-генетические исследования, участвуют в процессах перерождения опухолей. Наилучшими экспериментальными моделями явились онкогены ретровирусов. Было показано, что за опухолевую трансформацию инфицированных клеток отвечают 20 разных ретровирусных генов, называемых онкогенами. Эти онкогены в большинстве случаев имеют клеточные аналоги. Например, белок, кодируемый вирусным онкогеном v-erbB, является укороченным вариантом ФРЭ-рецептора. В этом случае вирусный онкоген родствен клеточному гену, кодирующему ФРЭ-рецептор. Такие клеточные гены называются протоонкогенами. Используя способность онкогенов трансформировать клетки в культуре, удалось выделить их также из ДНК опухолевых клеток. Онкогены появляются в результате генетических повреждений в протоонкогенах. Около половины протоонкогенов, идентифицированных по гомологии с вирусными онкогенами, тоже были выявлены при изучении опухолей. Однозначной корреляции между видом онкогена и возникающей опухолью или характером нарушения функционирования клетки не обнаружено. Существует гипотеза, что протоонкогены кодируют белки, которые участвуют в передаче сигнала, опосредуемой мембранами, или являются мишенями для вторых посредников.

Продукты некоторых идентифицированных онкогенов обладают тирозинспецифичной протеинкиназной активностью и являются аналогами мембранных рецепторов для митогенных пептидов и гормонов роста. Сверхэкспрессия онкогена, изменение специфичности для белковых субстратов или изменение регуляции активности могут приводить к патологии. Протоонкоген может превратиться в онкоген в результате простых точечных мутаций. Продукты не всех онкогенов, обладающие тирозинкиназной активностью, являются трансмембранными белками, некоторые из них представляют собой периферические мембранные белки.

Онкогенные белки типа v-res гомологичны а-субъединице G_белков. Соответствующие гены представляют собой модификации гена, кодирующего G_белок, который стимулирует фосфатидилинозитольную систему. Показано, что введение этих онкогенов в геном приводит к повышению уровня диацилглицерола, хотя содержание растворимых фосфоинозитидов при этом не увеличивается. Как это связано с трансформацией - неизвестно. Отметим, что форболовые эфиры ускоряют образование опухолей, и эта функция, вероятно, связана с активацией протеинкиназы С.

Наиболее существенно то, что нарушение аппарата передачи сигнала может индуцировать рак. Изучение этой закономерности может оказаться полезным не только для установления механизмов возникновения опухолей, но и для выявления сложной сети взаимодействий в системе передачи сигнала, ответственной за нормальную клеточную пролиферацию и дифференцировку.

Резюме

Взаимодействия клетки с ее окружением осуществляются при участии рецепторов, расположенных на ее поверхности. Функции этих рецепторов существенно различаются. Одни из них определяют адгезивные свойства клеток по отношению к другим клеткам или компонентам внеклеточного матрикса. Другие участвуют в системах сигнал / ответ или в импорте макромолекул в цитоплазму.

Сравнение аминокислотной последовательности рецепторов показывает, что многие из них могут быть сгруппированы в суперсемейства структурно родственных, но функционально различающихся белков. Например, многие рецепторы, участвующие в межклеточной адгезии, принадлежат к суперсемейству иммуноглобулинов IgG. Интегрины составляют другое суперсемейство, включающее в себя множество рецепторов для внеклеточных компонентов матрикса.

Рецептор, который связывается с таким внеклеточным лигандом, как гормон или нейромеднатор, и опосредует клеточный ответ, осуществляет это одним из нескольких способов. В одних случаях рецептор сам является протеинкиназой, а в других он образует ионный канал. Связывание лиганда с внеклеточным участком рецептора изменяет эти функции, инициируя каскад событий в цитоплазме. В других случаях рецептор связывается с гуанидиннуклео-тидсвязывающим белком и активирует его в цитоплазме в ответ на внешний сигнал. G_белок влияет на другие клеточные процессы, такие, как деградация фосфатидилинозитола в клеточной плазматической мембране. Рецепторы, которые взаимодействуют с G_белками, образуют одно из нескольких суперсемейств рецепторов, участвующих в системах сигнал / ответ.

Важно помнить, что поверхность животной клетки очень динамична и плазматическая мембрана участвует в удивительном явлении, называемом рециклированием мембран. Внутриклеточные везикулы постоянно сливаются с плазматической мембраной, а участки плазматической мембраны в свою очередь отшнуровываются с образованием внутриклеточных везикул. Эти процессы составляют часть эндоцитозного и экзоцитозного путей.


Подобные документы

  • Молекулярное строение и функции классов иммуноглобулинов: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. Изотипические, аллотипические и идиотипические различия аминокислотной последовательности молекул антител. Структура, эффекторные функции и клеточные рецепторы антител.

    реферат [201,3 K], добавлен 26.09.2009

  • Рассмотрение семейства клеточных toll-like-рецепторов. Функциональные состояния ионных каналов: открытое, закрытое, активированное, инактивированное, блокированное, модулированное. Типы рецепторных каналов: лиганд-управляемые и потенциал-регулируемые.

    презентация [827,3 K], добавлен 02.11.2014

  • Кодирование стимулов механорецепторами. Короткие и длинные рецепторы. Кодирование параметров стимула рецепторами растяжения. Рецепторы растяжения речного рака. Рецепторы растяжения в скелетных мышцах у млекопитающих. Основные типы сенсорных нейронов.

    реферат [14,1 K], добавлен 27.10.2009

  • Общая характеристика B-лимфоцитов. Характеристика субпопуляций, рецепторы и маркеры В-лимфоцитов. Антигенраспознающие рецепторы B-клеток: общая характеристика. Субпопуляции В-лимфоцитов, распознание антигенов рецепторами иммуноглобулиновой природы.

    реферат [495,4 K], добавлен 02.10.2014

  • Препараты регуляторного действия. Ингибирование/индукция ферментов. Воздействие на ионные потоки на рецепторы. Взаимодействие лиганда с рецептором. Строение "типового" химического синапса. Пресинаптические рецепторы: действие на освобождение медиатора.

    презентация [2,4 M], добавлен 23.10.2013

  • Иерархические уровни передачи внешних сигналов у высших растений: внутриклеточный и межклеточный (организменный). Передача молекулярного сигнала гормональной природы. Взаимодействие с помощью питательных веществ. Характеристика фитогормонов-стимуляторов.

    реферат [44,1 K], добавлен 17.08.2015

  • Анализ строения ионного канала и распределение в нем потенциальной энергии катиона. Воротный механизм мембраны. Принципы управления потенциалзависимыми и лиганд-активируемыми каналами. Никотиновый ацетилхолиновый и ионотропный глутаматный рецепторы.

    реферат [1,7 M], добавлен 25.03.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.