29. Buněčná signalizace – typy signálních molekul a receptorů; přenos na krátkou a dlouhou vzdálenost (pojmy -krinní); okamžitá a pozdní odpověď (příklady); gap junction; hydrofilní a lipofilní signální molekuly (příklady); různé příklady chování buněk v reakci na signál

Bunková signalizácia

dôležitá pre prežitie bunky - prispôsobovanie sa podnetom a okoliu, ktoré sa neustále mení

dôležitá pre komunikáciu medzi orgánmi navzájom a prostredím - komunikácia buniek v rámci orgánových sústav a mimo nich

existujú bunky čisto špecializované na bunkovú signalizáciu

Následky bunkovej signalizácie

zmena genetickej exrpesie

ovplyvňovanie biochemických dráh → ovplyvnenie enzýmov → aktivácia/inhibícia

Spôsoby vzájomnej komunikácie buniek

pomocou signálnych molekúl

pomocou elektrických impulzov

pomocou povrchových proteínov

pomocou gap junctions

Komunikácia pomocou signálnych molekúl

signálne molekuly - špecializované molekuly, ktoré v cieľových bunkách pôsobia ako signál

bunky reagujú na signál spustením procesov

Komunikácia pomocou elektrických impulzov

zmena transmembránového potencíalu v cieľovej bunke vytvorí chemický signál → zmena procesov v bunke

Komunikácia pomocou povrchových proteínov

interakcia povrchových receptorov a iných buniek - predaj informácii

Komunikácia pomocou gap junctions

medzibunkové kanály umožňujú výmenu signálnych molekúl

Signálne molekuly podľa vylučovania signálnych molekúl

endokrinné - signálne molekuly sú vypustené priamo do krvného toku

parakrinné - signálne molekuly sú vypustené do okolia bunky

autokrinné - bunka vypúšťa signálne molekuly a sama na ne reaguje

juxtakrinné - signálne molekuly rozoznávajú receptory susednej bunky, fungujú na základe komplementarity

gap junctions - signálne molekuly môžu prechádzať medzi cytoplazmami dvoch buniek

Komunikácia buniek

systémová (celotelová) - pomocou neurohumorálneho systému alebo elektrických/chemických signalizácii

lokálna - pomocou chemickej signalizácie, povrchových receptorov a gap junctions

Systémová komunikácia buniek

Rozdelenie odpovede podľa reakčného času

okamžitá odpoveď - reakcia na podnety
→ napr. za/otváranie kanálikov, ex/sekrécia, prenos nervového vzruchu, fagocytóza, …

oneskorená odpoveď - dlhodobé ovplyvnenie génovej expresie
→ signál núti bunku produkovať proteíny, ktoré su v danom momente potrebné (apoptóza, produkcia protilátok, rast a proliferacia)

Gap junction komunikácia

je súčasťou lokálnej komunikácie, konkrétne medzi susednými bunkami

Lipofilné signálne molekuly

sú schopné prechodu cez CM

ich receptory sa nachádzajú v bunke v cytoplazme

napr. steroidné hormóny, thyroidné hormóny, deriváty mastných kyselín

Signalizačná dráha lipofilných signálnych molekúl

Hydrofilné signálne molekuly

nemôžu prejsť cez CM

napr. rastové faktory

2 druhy prenosu signálu
kaskádou proteín kináz
druhými poslami

Signalizácia kaskádou proteín kináz

impulz vyvolá kaskádu kináz

prenos transkripčných faktorov (fosforylácia)

začína naviazaním signálnej molekuly, ktorá aktivuje enzým proteín kináz, ktoré prenášajú fosfátové skupiny → aktivujú sa ďalšie kinázy a amplifikuje sa signál → fosforyláciou sa aktivujú transkripčné faktory

Signalizácia druhými poslami

prenos signálu od povrchu k jadru pomocou malej molekuly

rýchla signalizácia

aktivácia dalších proteínov

napr. cAMP

nie sú aktivované priamo receptorom

Príklad chovania buniek na signál

hormón + receptor = iniciácia signálnej kaskády
→ pozitívna väzba - začatie odpovede bunky na hormón
→ negatívna väzba - ukončenie odpovede bunky na hormón