问题所在:被挡在门外的信息
大多数药物分子——以及人体自身的大多数信号分子——都太大或太亲水,无法穿过富含脂质的细胞膜。因此药物到达时,通常只能从细胞外部传递信息,而细胞真正的工作却在内部完成。信号转导就是把信息跨过这堵墙、并将其转化为细胞行为改变的整个过程。
充当翻译者的是受体:一种蛋白质,一端朝外读取信息,另一端朝内付诸行动。当激动剂结合到外侧部分时,受体改变形状,而这一形状变化就是信息——此刻已被翻译成细胞自身的内部语言。
中继站与放大器
在细胞内部,信息很少一步到位,而是沿着信号级联逐级传递:受体 → 中继蛋白 → 酶 → 小信使 → 最终作用。每一步都是放大的机会。一个被激活的受体能开启许多中继分子,而每个中继分子又能生成成百上千个小信使。因此寥寥几个药物分子就足以重塑整个细胞。
那些把信息继续往下传的小分子、可扩散分子被称为第二信使——药物或激素则是"第一"信使。最终执行细胞指令的蛋白质(酶、通道或泵)就是效应器。请记住这两个词;本系列其余内容主要就是在讲:某个受体用的是哪种信使、哪种效应器。
1 agonist molecule
binds 1 receptor
activates ~10 relay proteins (G proteins)
each switches on 1 enzyme
each enzyme makes ~100s of second messengers
messengers activate many effectors
=> tiny outside signal becomes a large inside response