제5장: 생리학에서의 세포 신호 전달

개요

• 세포 간 통신은 항상성 제어와 생리적 과정의 통합에 필수적이다.
• 통신은 화학적 전달자가 표적 세포와 상호작용함으로써 매개된다.
• 세포 간 및 세포 내 통신의 구분은 중요하다.

5.1 수용체

수용체의 종류

• 플라즈마 막 수용체: 일반적으로 수용성 전달자를 위한 막관통 단백질.
• 세포 내 수용체: 세포질 또는 핵에 위치하며 지용성 전달자를 위한 것.

수용체와 리간드 간의 상호작용

• 특이성: 수용체는 특정 리간드만 결합한다.
• 포화도: 전달자에 의해 점유된 수용체의 정도.
• 친화도: 리간드-수용체 결합의 강도.
• 경쟁: 서로 다른 분자가 같은 수용체에 결합하는 능력.
  • 길항제: 수용체를 차단하지만 활성화하지는 않음.
  • 작용제: 수용체에 결합하여 활성화.
• 상향/하향 조절: 전달자 농도에 따라 수용체 수를 조정.

5.2 신호 전달 경로

• 수용체 활성화: 초기 단계는 수용체의 구조적 변화 포함.
• 지용성 경로: 유전자 전사를 영향을 미치는 핵 수용체 포함.
• 수용성 경로: 여러 수용체 종류 포함:
  • 리간드 개폐 이온 채널
  • 수용체 티로신 키네이스
  • 야누스 키네이스 수용체
  • G-단백질 연결 수용체

주요 2차 메신저

• 고리형 AMP (cAMP):
  • 아데닐라아데닐산화 효소에 의해 형성.
  • cAMP-의존성 단백질 키네이스 활성화.
  • 증폭 캐스캐이드 관여.
• 포스포리파제 C 경로:
  • DAG 및 IP3 생성.
  • DAG는 단백질 키네이스 C를 활성화.
  • IP3는 내형질 세망에서 Ca2+ 방출.
• 칼슘 이온 (Ca2+):
  • 칼모듈린과 같은 단백질에 결합하여 2차 메신저로 기능.
  • 칼모듈린 의존 단백질 키네이스 활성화.

기타 메신저

• 아이코사노이드:
  • 아라키돈산에서 유래.
  • 프로스타글란딘, 트롬복산 및 류코트리엔 포함.
  • 아스피린과 같은 NSAIDs에 의해 영향 받음.

임상 사례 연구: 가성부갑상샘저하증

• 증상: 체중 증가, 낮은 Ca2+ 농도, 높은 PTH 농도.
• 원인: GNAS1 유전자 돌연변이가 G-단백질 신호에 영향을 미침.
• 치료법: 갑상샘 호르몬, 칼슘 및 비타민 D 보충제.

주요 용어

• 친화도, 작용제, 길항제, G-단백질 연결 수용체, 2차 메신저 등.

연구 질문

• 특이성, 수용체 포화도, 효소 기능 등의 개념 테스트.

일반 원칙

• 항상성과 신호 전달을 위해 통제된 교환 및 정보 흐름의 중요성.

이 노트는 항상성을 유지하는 생리학적 역할에 중점을 두고 수용체와 신호 전달의 핵심 주제와 메커니즘을 요약하고 있다.