Một số vấn đề của sinh học phân tử part 7

Như vậy, từ một tín hiệu ban đầu, một loạt thay đổi xảy ra giúp tế bào trả lời tín hiệu nhanh, nhạy và chính xác. a) Thụ thể nối với kênh ion: Các tín hiệu được nhận biết bởi thụ thể nối với kênh ion thường là các chất dẫn truyền thần kinh. Do đó các thụ thể loại này thường nằm trên tế bào thần kinh. Chất dẫn truyền thần kinh mở hoặc đóng tạm thời các kênh ion thông qua việc tương tác với các protein thụ thể nằm ngay trên kênh này. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số vấn đề của sinh học phân tử part 7 115mã, kiểm soát mức độ biểu hiện của gen. Như vậy, từ một tín hiệu ban đầu, một loạt thay đổixảy ra giúp tế bào trả lời tín hiệu nhanh, nhạy và chính xác. a) Thụ thể nối với kênh ion: Các tín hiệu được nhận biết bởi thụ thể nối với kênh ionthường là các chất dẫn truyền thần kinh. Do đó các thụ thể loại này thường nằm trên tế bàothần kinh. Chất dẫn truyền thần kinh mở hoặc đóng tạm thời các kênh ion thông qua việctương tác với các protein thụ thể nằm ngay trên kênh này. Hình 5.3: Bốn loại thụ thể nằm trên bề mặt tế bào nhận các tín hiệu từ bên ngoài A- Thụ thể nối với kênh ion thường phân bố ngay trên kênh B-Thụ thể nối với protein G hoạt hoá protein này (G+). G+ hoạt hoá enzym xúc tác phản ứng tạo chất truyền trung gian C- Thụ thể nối với tyrosine kinase hoạt hoá kinase. Enzym kinase phosphoryl hoá tyrosine của thụ thể. Chất trung gian tương tác với tyrosine bị phosphoryl hoá và tiếp tục truyền tín hiệu D-Thụ thể nối với enzym xúc tác cho phản ứng truyền tín hiệu trung gian (theo Alberts & cs., 2002). b) Thụ thể nối với protein G: Sau khi nhận được tín hiệu, các thụ thể loại này sẽ truyềntiếp tín hiệu cho các chất trung gian khác thông qua protein G (trimeric GTP bindingregulatory protein). Cấu trúc và hoạt tính của protein G được nêu trong phần 4.2. Mọi thụ thểnối với protein G có cấu trúc khá giống nhau và chúng đều nằm vắt qua màng 7 lần. c) Thụ thể nối với enzym: Khi nhận tín hiệu, các thụ thể loại này hoặc hoạt động giốngenzym hoặc kết hợp cùng enzym. Hầu hết chúng chỉ vắt qua màng tế bào một lần và có vị tríliên kết với tín hiệu ở bên ngoài màng, còn vị trí có hoạt tính enzym nằm bên trong màng. Cácthụ thể loại này không giống nhau và chủ yếu là các kinase hoặc protein kết hợp với kinase. d) Thụ thể nối với tyrosine kinase: Tương tác giữa thụ thể với ligand dẫn đến việc tạodimer của thụ thể. Sự thay đổi cấu trúc của thụ thể sẽ hoạt hoá tyrosine kinase nằm trong tế 116bào chất. Enzym này gắn gốc phosphat vào tyrosine của thụ thể. Chất trung gian liên kết vớityrosine có gốc phosphát và tiếp tục bị phosphoryl hoá bởi các kinase khác hoặc bởi chínhmình. Nhờ đó tín hiệu tiếp tục truyền đi. Hình 5.4: Phối hợp các tín hiệu trong con đuờng truyền tín hiệu A - Hai tín hiệu dẫn đến phản ứng phosphoryl hóa protein X ở các vị trí khác nhau. Chỉ khi cả hai vị trí trên X được gắn gốc phosphate thì X mới có hoạt tính. Như vậy bắt buộc phải có đồng thời hai tín hiệu thì protein X mới chuyển trạng thái hoạt động B - Hai tín hiệu hoạt hoá đồng thời hai protein Y và Z để tạo ra phức có hoạt tính. Chuỗi các phản ứng phosphoryl hoá bắt đầu bằng thụ thể nối tyrosine kinase được thựchiện chủ yếu bởi các kinase serine/threonine hoặc tyrosine (Hình 5.4). Đây là các enzym đặcbiệt, xúc tác cho phản ứng gắn nhóm phosphate vào các acid amin serine, threonine (ít hơn)hoặc tyrosine phân bố trên phân tử protein. Các nhà nghiên cứu đã ước tính có khoảng 1%gen của cơ thể người mã cho kinase. Một tế bào động vật có vú chứa khoảng 100 loại enzymkinase khác nhau chủ yếu là serine/threonine kinase. Mặc dù số protein bị phosphoryl hoá bởityrosine kinase chỉ chiếm 0,1% tổng số protein trong tế bào, tyrosine kinase đóng vai trò thenchốt trong hệ thống truyền tín hiệu. Tín hiệu thu nhận bởi hai loại thụ thể nối với protein G và nối tyrosine kinase thườngđược truyền qua một số chất chuyển tải trung gian và cuối cùng là đến các yếu tố phiên mã.Các yếu tố đó sẽ điều biến mức độ biểu hiện của gen sao cho tế bào có phản ứng tương thíchvới tín hiệu. Một số protein được biệt hoá chỉ hoạt động trong các hệ thống truyền tín hiệu.Chúng thường tồn tại ở hai trạng thái: không hoạt tính (trước khi nhận tín hiệu) và có hoạttính (sau khi nhận tín hiệu). Khi nhận tín hiệu chúng chuyển sang trạng thái hoạt động. Ví dụ,phản ứng phosphoryl hoá và mức độ phosphoryl hoá (nhận một hoặc nhiều nhóm phosphate)xảy ra với tyrosine kinase liên quan mật thiết đến biểu hiện hoạt tính của protein này. Ở trạngthái hoạt động chúng truyền tín hiệu đi bằng cách gây phosphoryl hoá các protein tiếp theo,tạo nên chuỗi các phản ứng phosphoryl hoá. Sau đó chúng trở về trạng thái không hoạt độngnhờ phản ứng khử nhóm phosphate. Đối với, thụ thể liên kết với GTP, chúng truyền tín hiệucho các phần tử trung gian và trở về dạng không có hoạt tính khi liên kết với GDP. Như vậy,chức năng nhận biết và truyền tín hiệu của cả hai loại thụ thể đều phụ thuộc vào sự thay đổicấu hình của chúng thông qua phản ứng phosphoryl hoá hoặc nhờ tương tác với GTP/GDP(Hình 5.5). ...