Funktioniert die zelluläre Antwort auf jeden Rezeptor gleich?

Ich habe irgendwo gehört, dass die Aktivierung eines beliebigen Rezeptors zu derselben intrazellulären Reaktion (Signalisierung) führt, an der NF-κB beteiligt ist . Wenn das stimmt, verstehe ich kaum, wie die Zellen zwischen verschiedenen Arten von Reizen unterscheiden, die von verschiedenen Arten von Rezeptoren kommen. Ich glaube, ich verfehle den Punkt ... :S

Signaltransduktion

  • Abbildung 1 - Signaltransduktion - Quelle

Wenn Sie dieses Bild über die Signalübertragung überprüfen. Was Sie sehen können, sind etwa 10 Pfeile, die auf das Innere des Kerns zeigen, und es sind etwa 10 Rezeptorkategorien beteiligt. So viel ich weiss. im Zellkern befinden sich viel mehr Gene, wie ist es also möglich, die Expression so vieler Gene mit nur wenigen Signalwegen zu regulieren?

Darauf habe ich keine andere Antwort, als zu sagen, dass die Signalübertragung ein immens komplexes Zusammenspiel vieler verschiedener Proteine ​​ist. Das von Ihnen gepostete Schema stellt idealisierte Pfade dar und lässt vieles aus. Auch wie eine Zelle auf ein Signal reagiert (d. h. welche Gene aktiviert werden), hängt weitgehend davon ab, in welchem ​​Zustand sich die Zelle bereits befindet.
Kurze Antwort: Nein, so ist es nicht. Erstens gibt es eine große Vielfalt an unterschiedlichen Rezeptoren und dann gibt es eine große Vielfalt an unterschiedlichen Rezeptoren innerhalb einer Klasse. GPCR sind nicht alle gleich, zum Beispiel ihr G a - Teile sind nicht gleich. Dasselbe gilt für RTKs, die nach Homologie gruppiert sind, aber beispielsweise unterschiedliche Liganden haben. Ich kann später eine umfassendere Antwort schreiben, da dies ein kompliziertes Thema ist.
In Übereinstimmung mit @Chris: nein

Antworten (2)

Es ist eine komplizierte Antwort. Mehr als 200 Zelltypen, jeder Zelltyp erbt eine einzigartige Expression von internen und externen Rezeptoren. Die Diffusion von Signalen durch die Plasmamembran und/oder das Kernkompartiment kann direkt als Cofaktoren, Aktivatoren usw. wirken. Die spezifische Sequestrierung und das Expressionsmuster externer Rezeptoren beeinflussen auch, welche Signale gebunden und weitergeleitet werden. Die Zelle wird auch ein Motiv von internen/zytoplasmatischen/nuklearen Proteinen haben, die diesen Komplex exprimieren oder direkt durch Interaktion mit einem der oben genannten aktiviert werden, etc. Der aktuell exprimierte Satz von internen und externen Proteinen bestimmt also nicht nur, wie die Zelle die interpretiert Signal, sondern auch wie sie darauf reagieren.

Was das eigentliche genetische Material betrifft, werden Sie feststellen, dass vererbte Motive wie DNA-Methylierung, Histon-Acetylierungsmuster usw. beeinflussen, auf welche Teile der DNA tatsächlich zugegriffen werden kann. Gemäß dem obigen Schema der Signalwege unterscheiden sich die von jeder einzelnen Zelle empfangenen Signale basierend auf dem tatsächlichen Zelltyp. Auf jeden Fall gibt es Muster von Aktivatoren/Repressoren, Enhancern/Silencern, die durch diese Signale ein- oder ausgeschaltet werden. Einige Zeitschriften führen auch Beweise dafür ein, dass unlösliche Rezeptoren wie EGFR + Ligand tatsächlich internalisieren und in den Kern translozieren und als Transkriptionsregulatoren wirken können.

Die letzte Anmerkung ist, dass eine Zelle aufgrund des alternativen Spleißens und der Transkription von Proteinen, die Spleißstellen fördern oder unterdrücken, in Kombination mit den oben genannten Konzepten Tausende von Genen regulieren kann. Dies ist jedoch eine sehr allgemeine Antwort. Das Konzept, das man mit nach Hause nehmen sollte, ist jedoch, dass differenzierte Zellen ihre eigenen spezifischen Motive haben, die sie exprimieren, die das „Lesen“ verschiedener Signale ermöglichen und auch unterschiedliche Reaktionen auf möglicherweise dasselbe Signal ermöglichen. Diese Motive ermöglichen auch die genaue Expression der relevanten Teile des Genoms (nicht alle Gene werden zu allen Zeiten in allen Zellen exprimiert).

Ich habe irgendwo gehört, dass die Aktivierung eines beliebigen Rezeptors zu derselben intrazellulären Reaktion (Signalisierung) führt, an der NF-κB beteiligt ist.

Ich glaube nicht, dass alle Rezeptoren NF-κB aktivieren (hauptsächlich wachstumsfördernde Signale aktivieren es).

wie die Zellen zwischen verschiedenen Arten von Reizen unterscheiden, die von verschiedenen Arten von Rezeptoren kommen.

Die Zelle muss manchmal nicht wissen, woher und wie das Signal kam, es sei denn, sie muss zum Ursprung des Signals zurückwechseln (wie im Fall von neuralen Synapsen). Einige Signalwege wie Wachstum und Entzündung können durch viele Arten von Signalen ausgelöst werden; Die Reaktionen konvergieren im Allgemeinen zu einem gemeinsamen Weg ( Wenn diese Zelle nur die Entzündung ankurbeln muss, wäre es für die Zelle kostspielig, einen einzigartigen Weg für jede Art von Auslöser beizubehalten. )

im Zellkern befinden sich viel mehr Gene, wie ist es also möglich, die Expression so vieler Gene mit nur wenigen Signalwegen zu regulieren?

Einige Gene werden co-reguliert, weil sie in denselben Signalweg fallen. Zusammen bilden sie das, was als Regulon bekannt ist.

Es ist auch möglich, dass mehrere Signalwege in Kombination unterschiedlich reagieren, verglichen mit jedem von ihnen einzeln. Solche Mechanismen existieren in Differenzierungswegen während der Entwicklung (Kann mir kein genaues Beispiel vorstellen; werde eines in einer Weile liefern).