Hoofdstuk 7: Molecular Signaling within Neurons
Strategies of Molecular Signaling
Er is niet alleen chemische communicatie tussen synapsen. Er is ook paracriene signalering, waarbij
cellen chemische signalen secreren voor nabijgelegen targetcellen. Dit kan over een langere range
doorgegeven worden dan synaptische transmissie. Er is verder nog endocriene signalering, waarbij
er hormonen worden afgegeven aan het bloed zodat ze kunnen werken op targetcellen over het hele
lichaam.
Chemische signalering heeft 3 componenten; een moleculair signaal wat informatie kan doorgeven
van de ene cel naar de andere, een receptor molecuul wat deze informatie kan doorgeven en een
effector molecuul wat zorgt voor de cellulaire respons. Het proces dat binnen in de targetcellen
plaatsvindt heet intracellulaire signaal transductie.
Een voordeel van chemische signalering is dat het extracellulair en intracellulair geamplificeerd
wordt. Dit gebeurt omdat er meer product gemaakt kan worden dan de hoeveelheid moleculen die
het initiëren.
Een ander voordeel is dat je heel precies processen kan reguleren. Sommige informatie kan snel
worden doorgeven en andere juist langzaam.
Activation of Signaling Pathways
Er zijn 3 klassen signaling molecules; cell-impermeant, cell-permeant en cell-associated signaling
moelcules. De eerste twee worden afgegeven door cellen, de impermeante kunnen niet door het
plasmamembraan heen en binden aan receptoren die hier op zitten. Permeabele kunnen wel door
het plasmamembraan en binden aan intracellulaire receptoren. Call-associated moleculen zitten in
het plasmamembraan van de cel en kunnen binden aan receptoren op het plasmamembraan van een
andere cel. Deze laatste soort hebben dus fysiek contact nodig.
Receptor Types
Het binden van een signaalreceptor zorgt voor een conformatieverandering in de receptor, dit
triggert een signaalcascade in de targetcel en zorgt zo voor een respons. Er zijn verschillende
receptorfamilies;
- Channel-linked receptors (ligand-gated ion-kanalen)
Deze soort receptor heeft de receptor en tranducing function in hetzelfde eiwitmolecuul. Het
binden van een ligand zorgt voor het openen of sluiten van een ion-kanaal.
- Enzyme-linked receptors
Deze hebben ook een extracellulaire bindingsite voor chemische signalen. Het binden van
een ligand zorgt voor activatie/inactivatie van een enzym wat aan het intracellulaire deel van
de receptor zit. Vaak zijn dit protein kinases.
- G-protein coupled receptors (GPCRs)
Hierbij wordt gebruik gemaakt van een intermediate transducing molecule; een GTP-binding
protein.
Strategies of Molecular Signaling
Er is niet alleen chemische communicatie tussen synapsen. Er is ook paracriene signalering, waarbij
cellen chemische signalen secreren voor nabijgelegen targetcellen. Dit kan over een langere range
doorgegeven worden dan synaptische transmissie. Er is verder nog endocriene signalering, waarbij
er hormonen worden afgegeven aan het bloed zodat ze kunnen werken op targetcellen over het hele
lichaam.
Chemische signalering heeft 3 componenten; een moleculair signaal wat informatie kan doorgeven
van de ene cel naar de andere, een receptor molecuul wat deze informatie kan doorgeven en een
effector molecuul wat zorgt voor de cellulaire respons. Het proces dat binnen in de targetcellen
plaatsvindt heet intracellulaire signaal transductie.
Een voordeel van chemische signalering is dat het extracellulair en intracellulair geamplificeerd
wordt. Dit gebeurt omdat er meer product gemaakt kan worden dan de hoeveelheid moleculen die
het initiëren.
Een ander voordeel is dat je heel precies processen kan reguleren. Sommige informatie kan snel
worden doorgeven en andere juist langzaam.
Activation of Signaling Pathways
Er zijn 3 klassen signaling molecules; cell-impermeant, cell-permeant en cell-associated signaling
moelcules. De eerste twee worden afgegeven door cellen, de impermeante kunnen niet door het
plasmamembraan heen en binden aan receptoren die hier op zitten. Permeabele kunnen wel door
het plasmamembraan en binden aan intracellulaire receptoren. Call-associated moleculen zitten in
het plasmamembraan van de cel en kunnen binden aan receptoren op het plasmamembraan van een
andere cel. Deze laatste soort hebben dus fysiek contact nodig.
Receptor Types
Het binden van een signaalreceptor zorgt voor een conformatieverandering in de receptor, dit
triggert een signaalcascade in de targetcel en zorgt zo voor een respons. Er zijn verschillende
receptorfamilies;
- Channel-linked receptors (ligand-gated ion-kanalen)
Deze soort receptor heeft de receptor en tranducing function in hetzelfde eiwitmolecuul. Het
binden van een ligand zorgt voor het openen of sluiten van een ion-kanaal.
- Enzyme-linked receptors
Deze hebben ook een extracellulaire bindingsite voor chemische signalen. Het binden van
een ligand zorgt voor activatie/inactivatie van een enzym wat aan het intracellulaire deel van
de receptor zit. Vaak zijn dit protein kinases.
- G-protein coupled receptors (GPCRs)
Hierbij wordt gebruik gemaakt van een intermediate transducing molecule; een GTP-binding
protein.
