Vypracovane-otazky-ke-zkousce

Regulace odpovědí buněk na vazbu ligandu

• převážně na podkladě zpětné vazby

regulace změnou receptorů

• množství ani fce receptorů, uložených v membránách bb, nejsou konstantní hodnoty

• např. jsou-li cílové bb vystavené dlouhou dobu působení chem.signálu, dochází k jejich adaptaci a desensitizaci, což se projeví jejich sníženou a zpožděnou odpovídavostí

• regulace změnou množství funkčních membránových receptorů:

• počet funkčních receptorů se sníží ev. zvýší podle potřeb b tak, aby mohla optimálně reagovat i na malé změny v hladině hormonů (nebo obecně ligandů) a zajistit všechny potřebné pochody

• redukce, 4 způsoby, receptory mohou být:

• 1) vnořeny do b endocytózou a spolu s ligandem vstoupí do lysozomů, kde jsou společně destruovány (např. insulin, glukagon, EGF, LDL protein)

• 2) internalizovány, to znamená, že po endocytóze jsou uskladněny v intracelulárních vesikulech

• 3) zůstávají na buněčném povrchu, ale jsou změněny tak, že nemohou vázat ligandy

• 4) vážou ligandy, ale vytvoří takový komplex receptor-ligand, který nenavodí normální hormonální odpověď

• obvykle jsou receptory pro mnoho hormonů regulovány jedním nebo více způsoby

• internalizace a degradace receptor-ligand komplexů ukončuje hormonální signalizaci, pomalý proces, degradace receptor-ligand komplexu vyžaduje syntézu nových receptorů k nahražení receptorů destruovaných

• ve většině případů se ligandy v acidobazickém prostředí endozómu oddělí, následně přesunuty do lysozómu a zde degradovány, uvolněné receptory recyklují zpátky do plazmatické membrány (mimo receptory pro LDL), kde jsou znova využity

• regulace snížením aktivity membránových receptorů

• rychlá adaptace cílové b je především vyvolána fosforylací aktivovaného receptoru, což se projeví snížením jeho aktivity – vnímavosti vůči další vazbě ligandů

• 1) heterologní desensitizace, vazba jednoho ligandu znecitlivuje cílovou b vůči jinému ligandu

• 2)homologní desensitizace, ligand znecitlivuje cílovou b vůči sobě samému

• inaktivace receptoru je reversibilní, odstranění fosfátových skupin navrací schopnost receptoru aktivovat A-kinázu běžnou cestou stimulace ademylátcyklázy

• takto bb zpětnou vazbou upravují aktivitu membránového receptoru (aktivovaná A-kináza v důsledku vysoké hladiny cAMP v cytosolu vyvolá fosforylaci a desenzitizaci receptoru, čehož následkem je snížení hladiny cAMP, atd.)

• v případě, že je hladina hormonu v krvi zvýšena – dochází k desenzitizaci b na vyšší hormonální hladinu- zvýšená koncentrace hormonu vyvolá spíše obvyklou odpověď než nadměrnou (jestliže je hormon odstraněn, receptor je defosforylován a může znovu reagovat na velice nízké hladiny hormonu

regulace změnou přenosu signálu

• regulace na různých úrovních přenosu signálu: hladiny hormonů jsou upravovány na základě zpětného působení, dále též hladina jednoho hormonu ovlivňuje hladiny jiných hormonů

• na každém stupni kaskády se může obnovit původní klidový stav

• bb mají účinný mechanismus pro rychlou degradaci i resyntézu cyklických nukleotidů a k odstranění Ca2+ iontů z cytosolu ihned po aktivaci svých receptorů

• regulace odpovědí cílových bb na vazbu signálních molekul: kaskáda katalytických rcí dává mnoho příležitostí k amplifikaci-jediná molekula extracelulární signální látky vyvolá změny v mnoha tisících molekulách cílové b

• na rozdíl od tohoto typu regulace amplifikací signálu probíhá přímý přenos signálu v případě intracelulárníc receptorů a iontových kanálů ( v tomto případě je síla odpovídajících rcí ve vztahu ke koncentraci ligandu) – buněčná odpověď je tedy stupňovitá a lineární

• jiný typ odpovědi: odpovědi náhlé typu vše nebo nic (nutná vazba více než jedné molekuly signální látky či jejich komplexů k receptoru cílové b, k sekvencím v regulačních oblastech určitého genu se musí vázat zároveň více než jeden hormon-receptorový komplex za účelem stimulace nebo transkripce, aktivace genu je pak zahájena náhle narozdíl od situace, kdy stačí vazba jednoho komplexu)

• podobné odpovědi typu vše nebo nic můžou záviset na positivní zpětné vazbě (působení uvolněných Ca2+ z ER či SR z Ca2+ kanálů, uvolněné Ca2+ ionty se zpětně váží ke kanálům, čímž dojde k náhlému a prudkému uvolnění dalších Ca2+ iontů)

• ke zvýraznění odpovědi dochází též v případě, kdy vazba ligandu aktivuje jeden enzym a zároveň v tomtéž čase inhibuje enzym jiný, který katalyzuje opačnou rci (po vazbě ligandu zvýšená hladina cAMP, prostřednictvím stimulované A-kinázy navodí stimulaci glykogenfosforylázy, která glykogen štěpí a zároveň inhibuje glykogensyntetázu, která glykogen syntetizuje, výsledek je potřebné zvýšení hladiny glukózy v krevním oběhu jater a sval.bb)