信号转导与第二信使
第二信使
想象一名信使等在一栋上锁大楼的外面。第一信使(激素或药物)抵达门口却进不去,于是把信息交给楼内的一名跑腿者,由后者在走廊里飞奔传递消息。这名楼内跑腿者就是第二信使:当细胞表面的受体被激活后,在细胞内生成或释放出来的小分子。
第二信使解决了一个基本难题:血液中大多数信号分子——肾上腺素、胰高血糖素、许多神经递质——体积太大或水溶性太强,无法穿过富含脂质的细胞膜。细胞外侧的受体把它们捕获,转而触发一种可在胞内扩散的内部信号。经典的第二信使包括环磷酸腺苷(cAMP)、环磷酸鸟苷(cGMP)、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DAG)以及钙离子。
由于一个被激活的受体可以生成成千上万个第二信使分子,这一步具有强大的放大作用。它还让细胞能够整合信号:不同受体可汇聚到同一种信使上,而一种信使又可分散作用于多个靶点。在药理学上,凡是改变第二信使生成或降解速度的药物(例如保存cAMP的磷酸二酯酶抑制剂),作用的是这一内部层级,而非受体本身。
当肾上腺素结合心肌细胞上的β肾上腺素受体时,细胞并不直接做出反应;而是胞内的环磷酸腺苷升高,由这一第二信使驱动心跳加快、加强。
一个外部信号,一种内部信使,引发整个细胞的反应。
与之相对,结合表面受体的激素或药物被称为第一信使。这一术语源自厄尔·萨瑟兰对环磷酸腺苷的发现,他因此荣获1971年诺贝尔奖。
又称
另见