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標 題Re: [問題] 第一信使與第二信使的比較
發信站KKCITY (Tue Apr 25 17:27:05 2006)
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要了解何謂「第一信使」與「第二信使」之前,
必須對細胞的「信息傳導途徑」(signal transduction pathway) 有所認識
「信息傳導」是細胞外的化學物質將訊息傳入細胞內的過程,大致流程為:
signal →
receptor →
transducer →
effector enzyme →
effector → effect
〔請搭配圖片
http://nobelprize.org/medicine/laureates/1994/illpres/signal.html
看,比較容易理解〕
(1)
singal(信息):指一些
外在的刺激或
化學物質,如:光、氣體(如:一氧化氮
NO)、激素(如:胰島素、甲狀腺素、腎上腺素)、神經傳遞物質(如:乙醯膽鹼
、正腎上腺素、多巴胺)…等。由於能引發(trigger)或啟動(initiate)上述
信息傳導途徑,故又稱為「
第一傳訊分子」或「
第一信使」(first messenger)。
(2)
receptor(受體):是一種位於
細胞膜上的特殊蛋白質(cell-surface protein)
,其功能在於
與上述signal專一性結合(binding specifically)。
(3)
transducer(傳導物):以
G蛋白(
G-protein)為主。G蛋白是一群
附著於細胞膜
的蛋白質,經常
與receptor偶合(coupling)
在一起;當signal一接上receptor
, G蛋白即由不活化態(inactive)轉變為活化態(active),隨即
使 effector
enzyme也由不活化態變為活化態。
(4)
effector enzyme(反應物酵素):指
能被transducer激活(即由不活化態變為活
化態)
的酵素,例如:adenylate cyclase (AC)、guanylate cyclase (GC)、
phospholipase C (PLC)等。此類酵素也是
與細胞膜相連的蛋白質,它們
參與了製
造或獲得「第二傳訊分子」或「第二信使」(second messenger)
的反應。比如
adenylate cyclase可以催化ATP → cAMP(cyclic AMP)的反應,其中
cAMP即為
第二信使;另外,phospholipase C則可催化PIP2 → DAG + IP3的反應,其中的
DAG (sn-1,2-diacylglycerol)與
IP3 (inositol 1,4,5-triphosphate)
也屬於
第二信使。
(5)
effector(反應物):為
一種protein kinase(也是
酵素),專門
催化「磷酸化」
(phosphorylation),也就是
加上磷酸基團(phosphate group)
的反應。值得注
意的是,protein kinase 本身要有反應活性,也
必須被上述的
「第二信使」激活
。例如:inactive protein kinase A -----→ active protein kinase A。
cAMP
而protein kinase的「磷酸化」能力,將
使其他的kinase被激活;後者又能進一步
激活其他的蛋白質,於是這一連串的反應有如瀑布或骨牌效應般層層前進,最後引
發了細胞的反應。
(6) effect(反應):即細胞的生化反應,如:肝糖分解為葡萄糖、蛋白質分解為胺
基酸或脂肪分解為甘油和脂肪酸…等。
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講了這麼多,最後歸納一下:
1. 信息傳導途徑:
〔圖片請參考
http://juang.bst.ntu.edu.tw/BCbasics/Enzyme6xx.htm 之
E612投影片(必須往下拖曳)〕
(1) signal與receptor相接,促使transducer(如G-protein)活化;
(2) 活化的transducer又使effector enzyme(如AC、GC、PLC等)活化;
(3) 活化的effector enzyme催化生成second messenger(如cAMP、IP3、DAG
等)的反應;seccond messenger則使effector(如protein kinase A或
protein kinase C等)活化;
(4) 活化的effector再使其他的kinase或蛋白質活化,最後引發effect,亦即
細胞的生化反應。
2. 由上可知,細胞透過信息傳導途徑,可將訊息層層放大,這也就是為何微量的
激素或神經傳導物質,即可產生作用的原因。
〔圖片請參見
http://juang.bst.ntu.edu.tw/BCbasics/Enzyme6xx.htm 之
E612a投影片(即「信息傳導途徑」的下一張投影片)〕
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1F:推 farmland:哇~講解的蠻清楚的 辛苦了218.162.113.222 06/02 01:22