信号変換における5つの基本的な手順

細胞外シグナル分子が膜受容体を活性化すると、細胞内分子が変化し、シグナル伝達と呼ばれる応答が生じます。シグナル伝達には、細胞外分子とリガンドが細胞内のイベントを引き起こす細胞受容体への結合が含まれます。細胞外分子は、ほとんどの受容体を構成する積分トランス膜タンパク質です。このプロセスには、受容体が細胞にメッセージを渡し、それらの細胞が増幅されて応答を引き起こすことが含まれます。

1. 最初の接触

   • 細胞表面の受容体は、他の受容体に形状を変化させるように信号を送ることにより、プロセスを開始し、受容体をその活性メッセージング形態に変えます。これらの受容体は、細胞内で発生し始めるイベントをトリガーします。これは、他の化学物質を放出する特定のタンパク質を活性化し、分子と結合します。タンパク質は受容体から放出され、2つの部分に分割されます。1つの部分が活性化され、シグナルを続け、他の部分は受容体を離れ、非アクティブに戻ります。

   化学活性化

   • タンパク質は、膜の外側から膜を横切って細胞の内側に化学シグナルを伝達するタンパク質シグナル伝達プロセスの一部であるAdenylylシクラーゼと呼ばれる酵素を活性化します。活性化後、Adenylyl Cyclaseは多数のATP分子（細胞内エネルギー伝達）をシグナル伝達分子に変換します。これらのシグナル伝達分子は、最初の初期接触のメッセージを細胞に伝えます。

   化学サブユニット

   • タンパク質はすぐにそれ自体を不活性にします。タンパク質が結合しなくなったため、Adenylyl Cyclaseはシャットダウンし、もはやエネルギー変換を行うことができません。 Adenylylシクラーゼによって生成された特定の分子は、別のタイプのタンパク質酵素に結合することにより、シグナル伝達プロセスを継続します。この結合作用により、タンパク質がサブユニットに分離され、そのうち2つが触媒的に活性になります。活性タンパク質サブユニットは、他のタイプの酵素であるリン酸キナーゼにリン酸基を追加する化学反応を生成します。

   酵素の分解

   • リン酸キナーゼは、グリコーゲンリン酸化と呼ばれる別の酵素をリン酸化します。このプロセスが完了すると、酵素が活性化されます。この活性化状態では、グリコーゲンは最初の初期接触に対して細胞応答を生成します。グリコーゲンは、他のグリコーゲンを成分分子に分解します。このプロセス全体を通して、酵素はそれぞれのグルコースサブユニットにリン酸基を追加します。

   細胞応答

   • 別の酵素は分子からリン酸基を除去するため、リン酸塩基がなければ、グルコース分子は細胞の原形質膜を横切って輸送されます。これが細胞の外側になると、グルコースは血流に入り、他の細胞によって飲み込まれ、燃料として使用され、シグナル伝達プロセスを引き起こした接触の最初の瞬間に対する応答を開始します。増幅の期間は伝達プロセス全体で発生し、それにより異なる化学物質と酵素が放出されます。短期間の活性化が不可欠であり、反応の過程で体がそれに応じて終了する場合は調節する必要があります。