Головна
Патологічна фізіологія / Оториноларингологія / Організація системи охорони здоров'я / Онкологія / Неврологія і нейрохірургія / Спадкові, генні хвороби / Шкірні та венеричні хвороби / Історія медицини / Інфекційні захворювання / Імунологія та алергологія / Гематологія / Валеологія / Інтенсивна терапія, анестезіологія та реанімація, перша допомога / Гігієна і санепідконтроль / Кардіологія / Ветеринарія / Вірусологія / Внутрішні хвороби / Акушерство і гінекологія
ГоловнаМедицинаОнкологія
« Попередня Наступна »
А.І.Рукавішніков. Азбука раку, 2007 - перейти до змісту підручника

Передача сигналу ззовні для поділу нормальної клітини

Організм дорослої людини з 5.1013-14 клітин (В.Н. Сойфер, 1998 та ін.)

За ознаками структури і функції ці клітини розділені на типи, - їх понад 200.

Опції будь-якого типу клітини в багатоклітинних організмі визначаються генами через їхні продукти - білки. У різних клітинах має місце експресія різних генів, решта гени «мовчать». Клітка в організмі - його частину; своїми функціями вона вносить свій внесок для потреб організму як цілого. Так що в житті клітини кожного типу визначено: «що їй дозволено, а що - ні» (Е.Д. Свердлов, 1999).

Поділ клітини, тобто розмноження, - ознака того, що вона жива. Цією властивістю старі та дефектні клітини тканини замінюються новими, а, значить, про оновлюється організм. Без цього багатоклітинний організм не може жити.

В організмі нормальна клітина може ділитися лише після отримання сигналу до поділу. Без сигналу їй це «заборонено» генами.

Будь-яке властивість клітини визначається микросредой, навколишнього клітку. До складу цього середовища входять: 1) сусідні клітини, з якими вона пов'язана молекулами; 2) позаклітинний матрикс - продукт самих клітин; з ним клітина також пов'язана молекулами; 3) рідка середу - тканинна рідина, кров і лімфа (Ю.М. Васильєв , 1997).

Для поділу клітина отримує сигнал з мікросередовища - з тканинної рідини, від клітин-сусідів і від позаклітинного матриксу.

Чим є сигнал для клітини в організмі? Це сигнальна молекула, інакше - молекула-ліганд. Для розмноження клітини їй потрібні молекули-ліганди. Серед них - це молекули фактора росту і цитокіни. З хімічної точки зору, це білки. Через молекули-ліганди клітини різного типу здійснюють зв'язки між собою, обмінюються інформацією і цим створюють багатоклітинний організм як єдине ціле.

Звідки беруться молекули-ліганди для нормальної клітини? Вони не синтезуються в самій цій клітці. Вони синтезуються в інших клітинах, виділяються з них і мігрують до інших клітин, в тому числі і до неї.

Це важливо для відмінності нормальної клітини від ракової клітини.

Що потрібно, щоб молекула-ліганд подіяла на клітку? Для цього потрібна молекула-рецептор на клітці, на яку буде діяти молекула-ліганд.

У клітці різного типу синтезований білок зазвичай своєю частиною виставляється на поверхню клітини. Це продукт генів даного типу клітини. Білки даного типу клітини свого роду антени - це і є молекули-рецептори. Вони визначають набір молекул-ліганд, з якими може реагувати клітина даного типу.
Реагування клітини означає, що її молекула-рецептор буде впізнавати в міжклітинному середовищі свою молекулу-ліганд і з'єднуватися з нею. Молекула-ліганд своєю поверхнею комплементарна поверхні молекули-рецептора, тобто підходить, як субстрат до свого ферменту. Якщо

клітина не має специфічного рецептора, вона «сліпа» щодо цього сигналу. Клітину, здатну сприймати свій сигнал, називають клітиною-мішенню.

Що являє собою молекула-рецептор? Це молекула білка, наприклад, ростового фактора. У ній розрізняють три частини: зовнішня частина - на поверхні мембрани клітини, контактує з міжклітинної рідиною; середня частина - перетинає наскрізь мембрану клітини, і внутрішню частину - виступає в цитоплазму клітини (Мал. 1).



Рис. 1.

Схема будови молекули-рецептора

.

Для розподілу нормальної клітини молекулою-лігандом зазвичай є фактори росту (GF): епідермальний фактор росту (EGF), тромбоцитарний фактор росту (ТGF ), інтерлейкіни 1, 2 та ін Але тільки проходження фази G1 клітинного циклу стимулюється такими митогенами. У багатьох молекул-рецепторів внутрішня частина є ферментом - протеїнкіназою. Функція кінази - приєднувати фосфатну групу до білка і цим активувати його. Інші ферменти фосфатази отщепляют фосфатну групу і цим припиняють активність білка.

Так як для поділу клітини необхідна реплікація її ДНК, а також ряд білків, у тому числі ферменти, то ясно, що шлях передачі сигналу до поділу починається на мембрані клітини і закінчується в ядрі клітини (Мал. 2).



Рис. 2.

Схема етапів передачі сигналу для поділу клітини

(рис. і цит. По: Г.П. Георгієв, 1999) із змінами.

1-й етап. Молекула-рецептор своєю ділянкою зв'язується з молекулою-ліганд. Це викликає аллостеріческого зміна внутрішньої частини молекули-рецептора. Зміна форми цієї частини активує рецептор (Рис.3).

2-й етап. Протеїнкіназа активує ланцюжка білків в цитоплазмі приєднанням до білка фосфатної групи, активуючи його; він активує наступний в ланцюжку білків і т.д.

3-й етап. Передача сигналу активованим білком переходить в ядро ??клітини. Там активуються білки транскрипції для синтезу іРНК і ін іРНК після виходу з ядра направляються в рибосоми, де по них синтезуються нові білки для наступного поділу клітини, в ядрі - синтез ДНК, т.
тобто її реплікація і потім розподіл клітини.



Рис. 3.

Схема зв'язування рецептора з молекулою-лігандом

.

Всі етапи передачі сигналу в клітині оборотні, як тільки молекула-ліганд відділяється від рецептора або в результаті розпаду самої молекули-ліганду. Оборотні також і проміжні етапи ланцюга передачі сигналу - шляхом видалення фосфатної групи з білка.

Передача сигналу ззовні для поділу нормальної клітини регулюється низкою генів через їх продукт - білки. Ці білки в нормальній клітині є молекулою-лігандом, молекулою-рецептором, протеїнкіназою С і білками ланцюжка передачі сигналу в цитоплазмі, а в ядрі - білками транскрипції.

Це були звичайні білки-рецептори для виклику відповіді нормальної клітини.

Але на мембрані клітини є також універсальні білки-рецептори, сполучені з G-білком, їх позначають - GPCR, від англ. G-protein coupled receptor. Він реагує на молекулу-ліганд будь-якого типу.

GPCR - це білок, поліпептидний ланцюг якого сім разів перетинає мембрану клітини. У ньому дві ділянки: із зовнішнього боку мембрани ділянку, виловлюється молекулу-ліганд, а ділянка, що контактує з G-білком, - на її цитоплазматичної стороні.

Його дія на клітку реалізується за хімічним сигналом до внутрклеточним мішенях через G-білок. Поки з активним центром GPCR не зв'яже молекула-ліганд, він знаходиться в неактивному стані - «вимкнений». Причина: немає контакту його ділянки з G-білком. Результат - немає відповіді клітини (Мал. 4).



Рис. 4.

GPCR в клітці «вимкнений»

. Немає відповіді клітини (рис. і цит. По: Т. Кенакін, 2007).

GPCR «включається», коли молекула-ліганд зв'язується з його активним центром, і тоді ділянка його молекули зв'язується з G-білком. Цей білок активується і посилає сигнали клітці. Результат - виникає відповідь клітини (Мал. 5).



Рис. 5.

GPCR в клітці «включений»

. Є відповідь клітини (рис. і цит. По: Т. Кенакін, 2007).

Знання про функції GPCR і G-білка в нормальній клітині важливі для розуміння порушень в ракової клітці. Ці молекулярні структури стають новими мішенями для створення селективно діючих ліків, що знищують ракові клітини.
« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " Передача сигналу ззовні для поділу нормальної клітини "
  1. I триместр вагітності (період органогенезу і плацен-тації)
    I триместр вагітності у свою чергу підрозділяється на наступні періоди-ди: - імплантація і бластогенез (перші 2 тижні розвитку); - ембріогенез і плацентація (3-8 тижнів гестації); - ранній фетальний, період ранньої плаценти (9-12 тижнів вагітності). 6.2.1. Імплантація, бластогенез (0-2 тижнів) Початок вагітності визначається моментом запліднення зрілої яйцеклітини
  2. ОРИГІНАЛЬНІ студентський реферат
    На наступній сторінці Вам представлений зразок титульного аркуша студентського реферату. При оформленні досить поставити назву навчального закладу, де Ви навчаєтесь, вписати свої ініціали, курс і факультет. Подальше оформлення згідно із запропонованими Вам рефератах. Так виглядає титульний лист реферату студента Московського міського педагогічного університету. Вибрані з сотень захищених
  3. Загальні положення
    Є певна залежність клінічної картини від стадії онтогенетичного розвитку мозку до часу його поразки. Тому публікації авторів, що розглядають ДЦП з онтофілогенетичну позицій, є особливо цінними, хоча, на жаль, вельми нечисленними. Розвиток дитини, пише Р.П.Нарціссов (1989), періодично призводить до внутрішньо детерминированному нестійкого
  4. Нейротрансмітери в ембріогенезі
    Список ендогенних речовин, які можна було б назвати мультифункціональними біологічно активними речовинами, продовжує зростати. Це особливі молекули, що грають різноманітну регуляторну роль як у що розвиваються, так і в цілком сформованих клітинних системах. До числа цих молекул, завдяки своїм найважливішим і універсальним внутрішньоклітинним регуляторним функціям у всьому тваринному царстві,
  5. Порушення в передачі сигналу до поділу в ракової клітки: но-ші мішені для знищення ракових клітин
    Стандартні ліки проти ракових клітин діють на них через пошкодження їх ДНК. Але при цьому таку ж дію їх і на здорові клітини організму пацієнта. Тобто ці ліки невиборчі, з важкими побічними ефектами. Для уникнення цього, вчені довго шукали нові мішені для ліків, щоб знищувати тільки ракові клітини. Їх знайшли в «учасниках» передачі сигналу до поділу в
  6. Білковий чіп для діагностики ракових клітин первинної пухлини і мікрометастазів по сироватці крові пацієнта
    Другий шлях ранньої діагностики ракових клітин по білкам на поверхні ракових клітин. Ракова клітина відрізняється від нормальної клітини того ж типу за складом синтезованих нею білків. Ці білки - продукт «поломок» в генетичному матеріалі нормальної клітини, які перетворили її на ракову. Наявність їх - ознака того, що ген або гени, що викликає переродження нормальної клітини, почав свою
  7. Апоптоз і шляхи його застосування для знищення ракових клітин
    Це незвичайне явище вперше помітив древній лікар К. Гален (131-203гг. н.е.). Він спостерігав листопад з дерев восени: листя опадає з живою гілки, а якщо її зламати, то листопад припиниться. З цього К. Гален зробив висновки: 1) листопад - це навмисне самогубство; 2) листя вбивають самі себе, так як за наявності їх взимку, сніг зламає гілки. Це явище він назвав терміном апоптоз.
  8. Лейоміома матки
    Визначення поняття. Лейоміома матки (ЛМ) - одна з найбільш часто зустрічаються доброякісних пухлин репродуктивної системи жінки. Пухлина має мезенхімального походження і утворюється з мезенхіми статевого горбка, навколишнього зачатки Мюллерова проток (рис. 4.8). Мезенхіма є попередником примітивного міобласти, індиферентних клітин строми ендометрію і різних клітинних
  9. СУЧАСНА КОНЦЕПЦІЯ нейроендокринної регуляції менструального циклу
    Проблема репродуктивного здоров'я людини набуває в по-останню роки все більшого значення і стає проблемою медико-соціальної. При вирішенні питань регуляції народжуваності розглядаються дві абсолютно протилежні ситуації: з одного боку - значна частина населення планети потребує надійних і сучасних засобах контрацепції, з іншого - мільйонам подружніх пар вимагається
  10. онкоген І неопластичними ЗАХВОРЮВАННЯ
    Поль Нейман (Paul Neiman) При розподілі ракові клітини передають дочірнім клітинам неопластичний фенотип. Але цієї причини отримало загальне поширення думка про те, що спадкування неопластичного фенотипу зумовлюється специфічними генами. Це припущення пояснює надзвичайний інтерес дослідників-онкологів до онкогенних вірусів. Незважаючи на порівняльну генетичну
© medbib.in.ua - Медична Бібліотека