Cell Signaling

นต Cell Signaling อ.กันต

งสัญญาณของเซลล ญญาณของเซลล Cell signalling การสงสั ท ท ทาให า ใหเก เกดการตอบสนองข ดการตอบสนองข นภายในเซลล นภายในเซลล โดยการสงสั งสัญญาณระหว ญญาณระหวางเซลล างเซลลมองค องคประกอบท ประกอบท สสาคัญสองส ญสองสวน วน งสัญญาณต ญญาณตองส องสงระหว งระหวาง าง เซลล กับ เซลล เทานั านั น *การสงสั วสัญญาณซ ญญาณซ งเป งเปนสารเคม นสารเคม (Chemical 1.ตัวสั (Chemical Signaling Molecule ligand) 1.มาจากนอกเซลล

แตเข เขาไปท าไปทางานในเซลล างานในเซลล 2.มาจากนอกเซลลแต 2. receptor

เซปเตอรภายใน ภายใน 1.รเซปเตอร เซปเตอรภายนอก ภายนอก (อย ท ท  cell 2.รเซปเตอร  cell surface) ศัพท พทท ท ตต องร องร ในบทน ในบทน  1.

2.

นสารท จัจับกั บกับรเซปเตอร เซปเตอรท ท จจ าเพาะของมั าเพาะของมัน Ligand เปนสารท ไมจัจับสะเปะสะปะ บสะเปะสะปะ + จับแล บแลวต วตองท องทาให าใหรรเซปเตอร เซปเตอรตัตัวนั วนั นเข นเขาส สภาวะแอคท สภาวะแอคทฟ เราจงสามารถเร งสามารถเรยกมันอย นอยางเต างเตมปากได มปากไดววา “ligand ของ receptor นั น” น” งจาก receptor activated Second messenger หลังจาก กจะม จะมกระบวนการต กระบวนการตางๆเก างๆเกดข ดข นจนได นจนไดสารเคม สารเคมออกมา ออกมา


3.

เรกสารเคม กสารเคมน น วว า Second Messenger ทาหน าหนาท าท สสงขาวต าวตอจาก อจาก กมขนาดเล ขนาดเลก อาจเปน ion ได Ligand // Second messenger มักม นโมเลกลจ ลจาเพาะท าเพาะท มมค วามสามารถในการจดจา receptor เปนโมเลก ตัตัวมั วมันต นตองสามารถได องสามารถไดรัรับการ activated ligand ของมัน นอกจากน จาก ligand ไดดดวย วย และทาให าใหเก เกดกระบวนการภายใน ดกระบวนการภายใน cell

ตัวอย วอยางของ างของ ligand = signal molecule 1.

2.

3.

4.

เชน neurotransmitter ในกล มเอม มเอมน หรอเป อเปนอะม นอะมโนเอง โนเอง มาจาก adrenal cortex และ Steroid hormone เชน hormone ท มาจาก อ นๆเช นๆเชน retinoic acid(Vit A) กับ thyroxin(Thyroid hormone) ท เราจั เราจับไอสองตั บไอสองตัวน มาอย มาอย กล กล มเสต มเสตยรอยด ยรอยดเพราะ เพราะ มันม นมโครงสร โครงสรางเป างเปนวงแหวนคล นวงแหวนคลายเสต ายเสตยรอย ยรอย มันจ นจงจั งจับกั บกับ steroid’s ไอสองตั ไอสองตัวน วน มมคค ณสมบั ณสมบัตตเป เ ปนไขมั นไขมัน receptor ได นอกจากน มันจ นจงผ งผานเย านเย อห อห มเซลล มเซลลได ได สารท ยยอยได อ ยไดจาก จาก Arachidonic acid (Arachidonic เปน fatty งพบ arachidonic acid ชนด long chain) เราจงพบ เปนส นสวนประกอบของ วนประกอบของ phospholipid เม อ arachidonic ถกย กยอย อย ส งท งท จะได จะไดออกมาค ออกมาคอ prostaglandin (ทาให าใหเก เกดภาวะร ดภาวะรอน อน และ บวม) และ Thromboxane — เราเรยก ยก prostaglandin และ thromboxane วา metabolite of arachidonic acid ฮอรโมนท โมนท เป เปนเปปไทด นเปปไทด

Amino acid


5.

6.

แกส ex. nitric oxide carbon monoxide ตองเป องเปนแก นแกสท สท รรางกายเราเป า งกายเราเปนคนสร นคนสรางข างข น ไมใช ใชเอามาจากอากาศ เอามาจากอากาศ Cytokines เชน leukotriene, Chemokine, Growth factor, Interleukin

หรอ intercellular communication มความจ ความจาเปนอย นอยางไรตอเซลล อเซลล าใหเซลลเปล ยนสภาพได ยนสภาพได 1. ทาให าใหเซลลแบ แบงเซลล งเซลลได ได 2. ทาให าใหเซลลรวมตัวเป วเปนเน นเน อเย อเย อได อได 3. ทาให าใหเซลลเกด metabolism ภายในบรเวณเน เวณเน อเย อเย อนั อนั น 4. ทาให ดการตอบสนองตอส อส งเร งเราได าได 5. เกดการตอบสนองต

Signal transduction

มาโฟกัสในหัวข วขอ Extracellular Signaling เปนล นลแกนท แกนท สสงสั งสัญญาณอย นอกเซล นอกเซล จับกั บกับร บรเซปเตอรท ท ผ ผ วเซลล วเซลล ไมเข เขาไปในเซลล าไปในเซลล ไดแก แก พวกท มมโมเลกลใหญ ลใหญไง ไง เพราะมันเข นเขาเซลล าเซลลไม ไมได ได แบงได งได 4 4 ประเภท


ฮอรโมนจากต โมนจากตอมไร อมไรทอ ท ถถกล กลาเลยงไปตามหลอดเลอด อด และไปจับกั บกับ receptor แตละตั ละตัวท วท มัมันจ นจากั ากันตามร นตามรางกายบร างกายบรเวณต เวณตางๆ างๆ นงสร งสราง าง เซลลถัถัดไป ดไป (adjacent 2. Paracrine Signaling = เซลลน รเซปเตอร เ ซปเตอรรัรับ —> เซลล 2 อย ใกล ใกลกักัน cell) มร 2 เซลลอย เราเรยกล ยกลแกนด แกนดอันน นน ววา local mediator างเอง สงสารไปข งสารไปขางนอก างนอก 3. Autocrine Signaling = เซลลสรางเอง แลวกลั วกลับมากระต บมากระต นตั นตัวเอง วเอง 1. Endocrine signaling =

4. Signaling by plasma membrane-attached protein

เชน

selection integrin MHC class one and two

ยกตัวอย วอยางจาก างจาก การเคล อนท อนท ของเม ของเมดเล ดเลอดขาวออกจากหลอดเล อดขาวออกจากหลอดเลอด อด โปรตนท นท เส เสยบอย ยบอย มหลากหลายทั ห  ลากหลายทั งบนตั งบนตัวเม วเมดเลอดขาวและ อดขาวและ endothelial cell

าไปส ข ขางในหลอดเล างในหลอดเลอด อด Chemokine จะเขาไปส องจากเซลลท ท ได ไดรัรับบาดเจ บบาดเจบสราง าง chemokine (เน องจากเซลล

และ chemokine จากเซลลท ท ได ไ ดรัรับบาดเจ บบาดเจบ กไปกระต ไปกระต น endothelial ใหสร สราง าง มข นอ นอก) พอ WBC chemokine เพ มข เจอคโมไคน โมไคนมัมันก นกจะเอาร จะเอารเซปเตอร เซปเตอรของมันไปจั นไปจับกั บกับค บคโมไคน โมไคน พอมันจั นจับได บได เมดเลอดขาวก อดขาวกจะลงจอดท จะลงจอดท  endothelial งไปบน งไปบน endothelial และกล endothelial


ส งท งท ท ทาให า ใหเก เกดการกล ดการกล งค งคอ plasma membrane attach protein ซ งเป งเปนโปรต นโปรตนจ นจาพวก าพวก selectin ท จัจับระหว บระหวางผ างผวของเม วของเมดเล ดเลอดขาว อดขาว และ เอนโดทเล เล ยลเซลล ยลเซลล ซ งเป งเปนส นสงสั งสัญญาณให ญญาณใหเก เกดการกล ดการกล ง ขั นตอนส นตอนสดท ดทายค ายคอการแทรกตัวออกไปนอกหลอดเล วออกไปนอกหลอดเลอด อด โดย บกับ ICAM-1 บน endothelial cell integrin บน WBC จะไปจับกั เปนการส นการสง signal เพ อให อให WBC WBC เกดการเปล ดการเปล ยนรปรางให างใหแบนย แบนย งข งข นเพ นเพ อท อท จะได จะไดแทรกตั แทรกตัวออกไปนอก วออกไปนอก หลอดเลอดได อดได = ดการเปล ยนแปลงของ ยนแปลงของ cytoskeleton = เกดการเปล ทาให าใหมัมันแบนได นแบนได าหนาท าท เป เปน receptor ** Integrin Selectin ทาหน ** ICAM-1 เปน ligand การแบนตัวของ วของ cytoskeleton เรยก ยก Pavementing นอกจากน การท การท  ICAM บกับ integrin จะทาให าใหเก เกดการ ดการ flip ของ ICAM จับกั ขางนอกทั างนอกทั งของ งของ cell endothelial CD31(PECAM-1) ออกมาโชวข หนาท าท จัจับกั บกันเอง นเอง ทาหน าหนาท าท สง WBC and wbc โดย CD31 มหน ไปนอกหลอดเลอด อด เราจะพบวาการท าการท  WBC าให basal กขาดออก WBC ออกไปทาให basal lamina ฉกขาดออก การท มันฉ นฉกเพราะ กเพราะ wbc หลั ง enzyme ออกมายอย อย basal lamina ทาให าใหเมดเล ดเลอดขาวออกไปนอกเซลล อดขาวออกไปนอกเซลลได ไดโดยสมบ โดยสมบรณ รณ ตอมาเป อมาเปนหั นหัวข วขอ Intracellular signaling


าน gap junction 1.ผาน ตัวอย วอยาง าง กน หัวใจท วใจท  intercalated intercalated disc ม gap gap junction มาก ดังนั งนั นมั นมันจะส นจะสงไออ งไอออนผ อนผาน าน connexon ของ gap junction — ไมใช ใช งผาน าน connexon — สวนท วนท ผ ผาน า น connexon คอ receptor ในการสงผ านนอกกอน อน เชน secondary messenger — ม ligand ligand มาจากดานนอกก วใจไดรัรับ epinephrine ในสภาวะต นเต นเตน ไอเซลล กน cell กน หัวใจได หัวใจมั วใจมันม นม receptor จาเพาะตอ epinephrine ทาใหมัมันสร นสราง าง receptor ท จ สงต ง ตอๆไป อๆไป = secondary messenger ได แลว secondary กส กระต นเพ นเพยงครั ยงครั งเด งเดยว ยว กน หัวใจก วใจกท ทางานได างานไดพร พรอมๆกั อมๆกัน เรยก ยก synchronize

ตอมาโฟกั อมาโฟกัสท สท  receptor receptor เปน receptor ท อย อย ในเซลล ในเซลลลลองลอยใน อ งลอยใน นสมาชกของ กของ nuclear receptor family ท เร เรยกช ยกช อน อน  cytosol = เปนสมาช เพราะมันสามรถเดนทางเข นทางเขาไปในน าไปในนวเคล วเคลยสได ยสได งๆแลวมั วมันม นมสองแบบค สองแบบคอ เขาได าได กับ เขาไม าไมได ได (จรงๆแล แตในท ในท น น ขอพ ขอพดถ ดถงเฉพาะตั งเฉพาะตัวท วท เข เขาไปในน าไปในนวเคล วเคลยส ยส) โดย ligand มักจะเข กจะเขาไปในเซล าไปในเซล แลวไปจั วไปจับกั บกับ receptor ขางในบร างในบรเวณ เวณ cytosol (ยกตัวอย วอยาง าง ligand พวก steroid ท สมารถเข สมารถเขาส าส  cell น ทั งสองตั งสองตัวก วกจะเข จะเขาไปในน าไปในนวเคล วเคลยส ยส cell ได) จากนั แลวเด วเดนทางมาต นทางมาตาแหนง regulatory site or promotor of DNA ทาให าใหเกด mrna และ เกดเป ดเปนโปรต นโปรตนในท นในท สสด 1. Intracellular receptor


เราสามารถแบง receptor ไดเป เปน 3 ตาแหน าแหนง อบรเวณท เวณท มัมันจั นจับกั บกับล บลแกน แกน 1. Ligand binding domain คอบร เวณท รรเซปเตอร เ ซปเตอรจัจับกั บกับ promoter 2. DNA Binding Domain บรเวณท นตัวบอกกั วบอกกับ DNA pore 3. Variable region เปนตั วาก ากจะขอผ จะขอผานเขาไปในนวเคล วเคลยสนะครัช ไมสามารถแพร สามารถแพรเข เขาไปใน าไปใน cell ได = องเปน ligand ท ไม ไมละลายในไขมั ละลายในไขมัน = ตองเป 2. Cell surface receptor = ligand

*signal molecule

ชนดเด ดเดยวกั ยวกัน อาจเกด respond ท ตตางกั า งกันได นได

เชนนนนน นนนนน สมมตต epineprine  epineprine จับกั บกับ เซลลตัตัด เกดการสลายไกลโคเจน ดการสลายไกลโคเจน บกับ epithelial cell ของ blood vessel epinephrine จับกั จะเกดการสร ดการสราง าง nitric oxide เหมอนกั อนกัน แตถถาจั าจับต บตางเซลล างเซลลกักัน อาจเกดการท ดการทางานท ตตางกั า งกันได นได

epinephrine

cell surface receptor ม 3 3 กล ม

1.ion channel linked receptor


อประสาทบรเวณ synaptic cleft = acetylcholine ex. สารส อประสาทบร ไปจับกั บกับ Na channelทาให าให channel channel เปด หรอ GPCRs มโครงสร โครงสรางเป างเปน seven pass มตตาแหน า แหนง signal binding site ไวให ให ตาแหน า แหนง binding site อย ฝ ฝ ง cytosol เพ อให อให Gligand จับ และ มต Gprotein เกาะ เยอะมากๆ มันจะจั นจะจับกั บกับ GPCR มเยอะมากๆ 2.g-protein coupled receptor

1.catecholamine (epinep - norepi - dopamine)

าใหเราเห เราเหนภาพ นภาพ บรเวณ เวณ retina 2.photon ทาให ลกล น ดังนั งนั นกล นกล นม นมกก กล กล น GPCR 3.โมเลกลกล

กมมมากเท ม ากเทานั านั น ใช steroid) ขอยกเว อ ยกเวนอ นอก 2 ตัว retinoic 4.lipid ขนาดใหญ(ไมใช steroid) มข นตัวท วท ไม ไมใชเสต เสตยร ยรรอย รอย acid and thyroxin เปนตั แตสามารถแพร สามารถแพรเข เขาไปจั าไปจับกั บกับ intracellular G-protein ม2แบบ Heterotrimeric G-protein

และ Small

Monomeric G-Protein

ประกอบดวย วย 3 สวนค วนคอ alpha beta ขนาดใหญสสด และม GDP gamma โดย alpha มขนาดใหญ GDP เกาะอย (มคคณสมบั ณ  สมบัตต gtpase) ถามั ามันถก activate GTP จะมาแทน 1.Heteromeric G-protein

GDP


อนกัน เก ยวข ยวของกั องกับ enzyme 2.Small Monomeric ม GDP GDP เหมอนกั เก ยวข ยวของกั องกับ growth and cell differentiation เดมจั มจัดอย ดอย ในกล ในกล มไวรั มไวรัส เพราะมกรดอะม กรดอะมโนท โนท ตรงกั ตรงกัน

link receptor

3.enzyme linked receptor = ม enzyme enzyme

เปนส นสวนหน วนหน งของ งของ

receptor

ในกล มน มน  receptor างานได ทั งตั งตัว ligand อาจเปน dimer หรอ receptor จะทางานได กเปน dimer (อาจเปน trimer ได) monomer และ receptor มักเป มดดาน า น catalytic site อย ในฝ ในฝ ง cytosol วน มัมันอย นอย บร บรเวณ เวณ lipid raft receptor ตัวน ถา receptor จับกั บกับ ligand ได บรเวณ เวณ catalytic site กจะ จะ active ไปดวย วย ทาให าใหเก เกดการเต ดการเตมฟอสเฟต มฟอสเฟต การเตมฟอสเฟตน มฟอสเฟตน แหละท แหละทาให าให receptor activated เม อ receptor activated แลว จะมโปรต โปรตนอ นอ นๆมาเกาะท นๆมาเกาะท ฟอสเฟตอ ฟอสเฟตอกท กท เปนการส นการสงสั งสัญญาณต ญญาณตอไปให อไปให ดของ protein ท มาเกาะ มาเกาะ เรยกได ยกไดววาเป าเปน 1 pathway cell โดย 1 ชนดของ ส งท งท จะไปท จะไปทางานต างานตอไปค อไปคอ โปรตนท นท มาต มาตอ เราเรยกว ยกวา เปนโปรต นโปรตนท นท ได ไดรัรับการ บการ activated Enzyme linked receptor

มสองประเภท สองประเภท

ยนตัวน วน กักัน 1.Tyrosine kinase link receptor – ท ตตาแหน า แหนง *เราจะเรยนตั มันค นคอ enzyme ท ช อ tyrosine kinase โดยกรดอะมโนท โนท ถถกเต กเตมฟอสเฟตก มฟอสเฟตกคอ Tyrosine catalytic site


2,Serine-Threonine kinase linked receptor – serine

กไปดวยกั วยกัน เคาจ าจงรวมกั งรวมกันเป นเปนประเภทเด นประเภทเดยว ยว threonine มักไปด Tyrosine —kinase linked receptor

เปน receptor ท จัจับกั บกับ ความสาคั าคัญเป ญเปนอย นอยางมากต างมากตอการเจร อการเจรญเต ญเตบโตของ บโตของ growth factor มความส cell

Signal Transduction หัวข วขอน อน กล กลาวว าววา เม อ ligand จับกั บกับ receptor แลวจะเก วจะเกดอะไรข ดอะไรข น ยกตัวอย วอยางเช างเชน g protein couple receptor – transduction กหมายถ หมายถงการท งการทางานของ g protein การ activation ม 2 แบบ 1.ผ

Cell Signaling

Recommend Documents