| English | 意味 |
|---|---|
| reception/rɪˈsepʃn/ | 受容 |
| transduction/trænsˈdʌkʃn/ | 転送 |
| response/rɪˈspɒns/ | 応答 |
| signal transduction/ˈsɪɡnl trænsˈdʌkʃn/ | シグナル転送 |
| ligand-gated channel/ˈlɪɡænd ˈɡeɪtɪd ˈtʃænl/ | リガンドゲート性チャネル |
| phosphorylation cascade/ˌfɒsfɔːrɪˈleɪʃn kəˈskeɪd/ | リン酸化カスケード |
| second messenger/ˈsekənd ˈmesɪndʒə/ | セカンドメッセンジャー |
メッセージは届くが細胞は沈黙する
- ホルモンが隣接する2つの細胞に到達しても、そのうち1つだけが応答する。この違いは、近傍のホルモン量ではなく、受容体の有無や内部のシグナル伝達機構の違いにある可能性がある。
- 受容、転送、応答のプロセスを順にたどり、特定の成分が阻害された場合に何が起こるか予測せよ。
ステージ1: 受容
- シグナル伝達は受容から始まります。
- シグナル分子が細胞表面の受容体に結合します。
- これがメッセージを受け取る瞬間です。
- 受容体の形状が変わり、メッセージを次の段階へ渡す準備が整います。
シグナル伝達とは…のプロセスである。
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シグナル伝達は、細胞外から届いたシグナルを細胞内の応答に変換することである。
最初の段階である受容では何が起こりますか？
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受容において、シグナル分子はそのレセプターに結合し、メッセージが受け取られる。
ステージ2: 伝達
- 次に伝達があり、メッセージを内部に伝えます。
- 受容体は細胞内の分子連鎖を引き起こします。
- 各分子が次の分子を活性化し、メッセージを順に伝えます。
- 外部のシグナル自体が細胞内に入する必要はありません。
3つの段階は、受容、伝達、および____である。
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最終段階は応答であり、細胞が実際に何かを行う段階である。
伝達では、シグナルは細胞内の分子によって中継される。
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レセプターは細胞内に入らず、代わりに細胞内の分子を刺激してメッセージを後方に伝える。
ステージ3: 応答
- 最後に応答: 細胞が実際に何らかの行動を起こします。
- 遺伝子の発現をオンにする、酵素を活性化する、あるいは移動を開始する場合があります。
- この応答がシグナルの目的そのものです。
- 3つの明確なステージが、表面からのメッセージを作用へと導きます。
シグナル伝達の3段階
受容、伝達、応答のプロセスを順に追う — 外部からのシグナルが内部での行動となる仕組み。
シグナル伝達に関する正しい記述をすべて選びなさい。
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外部からのシグナルは通常細胞内に入らない — レセプターがそれを中継する。他の3つは正しいです。
受容体は膜外または膜内に位置する
- 大きな分子や水溶性のシグナル分子は通常、膜受容体に結合する。脂溶性のシグナル分子は膜を通過して細胞質や核内の細胞内受容体に結合する。
- リガンド依存性チャネルはリガンドが結合すると開閉し、イオン流を変化させる。Gタンパク質連動受容体は代わりに細胞内のシグナル伝達系を活性化するため、すべての受容体が同じ仕組みで機能するわけではない。
脂溶性シグナルが細胞に入り、核内のタンパク質に結合した。受容はどこで起こったか。
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受容体は表面にある場合もあれば、細胞内にある場合もあり、位置はシグナルによる。
シグナルを伝達・増幅する
- リン酸化カスケードにおいて、キナーゼはATPからリン酸基を転移させ、タンパク質の活性を変化させる。ホスファターゼはこの基を除去することもできるため、リン酸化 Always が必ずしも活性化を意味するわけではない。
- cAMPなどのセカンドメッセンジャーが細胞内へメッセージを伝える。一つの活性化した成分が複数の下流成分を活性化することで、外部リガンドが細胞内に入らずにでも応答を増幅できる。
リン酸基の付加は、すべての標的タンパク質を常に活性化する。
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リン酸化は活性を変化させ、その効果はタンパク質や経路によって異なる。
worked example: 阻害されたシグナル伝達
- リガンドが正常に結合し受容体が形状変化を起こしても、次のキナーゼが阻害剤によってブロックされれば、シグナル伝達は失敗する。受容は成功しても、下流のリン酸化や最終的な応答は得られないことがある。
- リガンド結合、シグナル伝達の活性、最終出力の3つの観察事項を別々に比較せよ。最終出力の失敗のみで、細胞に受容体がないと断定してはならない。
リガンド結合は正常だが、阻害剤により次のキナーゼの作用が妨げられている。どの段階が直接的にブロックされているか。
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初期のリガンド認識ではなく、内部の伝達系が破綻している。
外部からのシグナルは通常、細胞内には入りません。それは表面にある受容体に結合し、その受容体が内部の分子を起動してメッセージを伝達します。ドアベルを押すことを想像してください：指は外側に留まっていますが、音は家の中に響きます。
細胞のためのドアベル:
- 受容：指がボタンを押す（シグナルが受容体に結合）。
- 伝達：配線が電流を家の中へ運ぶ。
- 応答：ベルが鳴る＝細胞が活動する。指は室内に入りません。
シグナル伝達は、3つのステージを経て外部のシグナルを内部の作用に変換します：受容（シグナルが受容体に結合）、伝達（メッセージが細胞内の分子によって中继される）、および応答（細胞が行動する）です。シグナル自体は通常、外側に留まり、受容体がそれを内部へ伝達します。