分子信号与调控网络

信号配体(signaling ligand)

/ LIE-gand /

配体不过就是那个携带消息的分子——敲门声、说出的话、塞进门缝的纸条。在细胞信号传导中,它是一个细胞释放的(或环境中存在的)某种物质,而另一个细胞天生就能识别它。激素、生长因子、神经递质,甚至像一氧化氮这样的气体,都可以充当配体。ligand一词源自拉丁文的“结合”,这正是它的工作:结合一个受体,并通过结合来传递信息。

使一个配体成为配体的,是它能契合某个特定的受体,就像一把钥匙配一把锁——这正是分子识别在起作用。这种契合并不是永久意义上的化学成键;配体靠许多微弱、可逆的接触(氢键、形状互补、电荷匹配)嵌进受体上的口袋,所以它能结合、传递信号、然后松手离开。配体大体分两类,决定了消息如何传进去。水溶性配体(大多数激素、生长因子、神经递质)无法穿过油性的细胞膜,因此结合细胞表面的受体。小而脂溶性的配体(如雌激素、皮质醇这类类固醇激素,以及甲状腺激素)能直接溶解穿过膜,结合细胞内部的受体。浓度也很重要:配体常被称为第一信使,因为在细胞作出反应、制造自己内部的第二信使之前,它才是消息最初的携带者。

配体正是信号之所以既特异又可调的原因。因为细胞只对自己拥有受体的配体作出反应,同一道血流就能同时携带几十条不同的消息,而每个细胞只听见属于自己的那条。配体的量、它存在多久、被清除得多快,都会塑造应答——短暂的一阵脉冲和持续的浸泡可以意味着不同的事。许多药物被刻意设计成模仿天然配体(激动剂,把受体打开)或阻断它(拮抗剂,占住受体却不激活它),这正是理解配体何以居于药理学核心的原因。

胰岛素是经典的配体:进食后,你的胰腺把它释放进血液,让它作为一条“糖很充足”的化学公告在体内循环。胰岛素本身从不进入大多数靶细胞——它结合肌肉与脂肪细胞上的胰岛素受体,而那些受体便触发把葡萄糖从血液里拉进去的内部机器。

像胰岛素这样的配体就是第一信使:它把消息送到细胞表面,但对大多数配体而言,信使是在门口等着的。

配体是一个相对的概念,而非固定的化学类别。同一个分子,对它所结合的任何受体而言都是配体;一个受体的配体甚至可以是邻近细胞上的另一个蛋白质,而不是一个自由漂浮的分子。

又称
ligandsignaling moleculefirst messenger配体信号分子第一信使