A szignálmolekulák és receptoraik

Az élesztő sejtek tehát szekretált peptid molekulák segítségével kommunikálnak egymással. A soksejtű szervezetekben szignálmolekulák százai vesznek részt a kommunikációban, amelyek lehetnek peptidek, fehérjék, aminosavszármazékok, nucleotidok, szteroidok, retinoidok, zsírsavak, de akár olyan kismolekulájú anyagok, mint pl. a NO. A legtöbb szignálmolekulát a jeladó sejtek szekretálják a környezetükbe, de vannak olyanok is, amelyek lassú diffúzióval kerülnek ki a sejtekből, vagy ki sem kerülnek a sejtből, hanem a sejtfelszínen maradnak, így csak a jeladó sejtekkel közvetlenül érintkező sejtekre hatnak.

1. ábra Kommunikáció szekretált és membránkötött molekulák segítségével

Tekintet nélkül a jelmolekula tulajdonságaira, csak azok a sejtek képesek rá reagálni, amelyeknek van hozzá jelfogójuk, azaz receptoruk. Az adott jelmolekulára érzékeny, azt kötni képes receptorral rendelkező sejteket célsejteknek (target cells) nevezzük. A jel(szignál)molekula specifikusan köt a receptorához és általában a kettő komplexe az, ami a célsejtben a megfelelő választ kiváltja. A legtöbb jelmolekula koncentrációja alacsony a szervezetben (10-8M), de a receptorukhoz nagy affinitással kötnek. Ha a jelmolekula vízben oldott (hidrofil) vegyület (pl. aminosavszármazék, peptid, fehérje), akkor a célsejt plazmamembránjában levő, transzmembrán receptorához kötődik, amely aktiválódik a szignálmolekula bekötése következtében és egy intracelluláris kaszkád-reakció (ún. second messenger rendszer) aktiválásával változtatja meg a célsejt működését. Vannak azonban zsírban oldódó (hidrofób) jelmolekulák is (pl. szteroidok, retinsavszármazékok, tiroxin). Ezek a plazmamembránon akadály nélkül átjutnak, receptoraik a citoplazmában, és/vagy a sejtmagban vannak. A célsejt működésére itt is a receptor-szignál komplex hat, de nem second messenger rendszer közvetítésével, hanem általában a génműködést szabályozza. A hidrofób szignálmolekulákat a vérben (testfolyadékban) carrier, vagy transzportfehérjék tartják oldatban és szállítják.

2. ábra Hidrofil és hidrofób jelmolekulák és receptoraik