Celler och vävnader 35
nalering [BILD 1.25 A]. Signalämnet kan härröra från en närliggande cell, parakrin signalering [BILD 1.25 B], vara ett hormon som transporteras till cellen med blodet från en endokrin körtel, endokrin signalering [BILD 1.25 C], eller frisättas från nervceller och via en specialiserad kontakt, synaps, påverka en annan nervcell, synaptisk signalering [BILD 1.25 D]. Receptorn till vilken signalämnet binds kan vara en jonkanal, och bindningen kan då leda till att jonkanalen öppnas varvid cellens funktionstillstånd ändras. Detta sker t.ex. vid synaptisk signalering, då jonkanaler öppnas i målcellen och spänningsförhållanden över cellmembranet momentant ändras (se kapitlet Nervsystemet). G-proteinkopplade receptorer är en grupp som har mycket stor betydelse för överföringen av en extracellulär signal till en förändring i cellen. Dessa är en s.k. 7-TM-typ av proteiner (karakteriseras av sju transmembrana spiraler) kopplade till G-proteiner på insidan av membranet. [BILD 1.26 A ]. Dessa verkar i sin tur på
olika andra proteiner som kan vara enzymer eller jonkanaler vilka är de effektorer som genererar ett svar i cellen (metabolt eller elektriskt). G-proteinerna har fått sitt namn på grund av sin förmåga att binda GDP (guanosindifosfat) [BILD 1.26 A ]. Vid aktivering av Gproteinreceptorn släpper GDP, varpå GTP (guanositrifosfat) fäster i dess ställe och G-proteinet blir aktivt [BILD 1.26 B]. Det finns många olika typer av G-proteiner som skiljer sig åt genom att deras α-enheter är olika. Ett viktigt och vanligt förekommande G-protein-relaterat system är det som genererar cAMP (cykliskt adenosinmonofosfat), en ”second messenger” (”sekundär budbärare”) som aktiverar proteinkinas A. Detta kan överföra en fosfatgrupp från ATP till ett protein (proteinet fosforyleras), som därigenom ändrar sin aktivitet och ett svar uppkommer i cellen [BILD 1.26 B]. Detta svar kan t.ex. vara öppning av jonkanaler [BILD 1.26 C] som förmedlar sammandragning av glatt muskulatur eller utsöndB
A
ligand enzym
α
β
β γ
GDP
α γ
inaktivt G-protein GTP
GDP
GTP
intracellulärt svar
aktivt G-protein
C ligand jonkanal
β
α γ
GDP
GTP
öppnas
aktivt G-protein
BILD 1.26. G-proteinkopplade receptorer (A). När signalämnet (liganden) binds till receptorn aktiveras G-protein inuti cellen. Denna aktivering kan vara kopplad till en kemisk process inuti celler (B) eller till öppning av en kanal i cellmembranet (C).