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短距離または長距離にわたる生化学シグナルの放出、および生物の成長、繁殖、生存に必要な細胞プロセスへのそれらの伝達は、 細胞コミュニケーション の複雑な機構の基礎です。

生命システムの維持を支配する細胞内プロセスは、異なる組織に位置する（同じ組織を構成する）隣接する 細胞 間のコミュニケーションに依存しています。このメカニズムは、細胞外空間での化学シグナル (タンパク質や他の種類の分子) の生成と放出で構成され、これは特定の細胞によって検出され、個体の 恒常性 にとって重要な化学カスケードを活性化または阻害します。このようなシグナルは、同じ組織を構成する細胞間のプロセスの調整、 内分泌系 の調節機構、および/または栄養素の利用可能性、温度、および/または外部要因の変化など、シグナルを生成した細胞の細胞内環境に関連している可能性があります。強度の光など。

化学信号は、送信機と呼ばれる細胞によって合成されます。ただし、これらは標的細胞、つまりリガンドとしても知られるシグナル伝達分子と互換性のある受容体を持つ細胞によってのみ検出されます。これが起こると、受容細胞内で 化学反応 が阻害または活性化され、その形態および/または活性の変化が生じます。血流への物質の放出または取り込み、遺伝子の発現、さらには 細胞分裂 のプロセスも、細胞コミュニケーションのプロセスによって引き起こされる反応の例の一部です。

細胞コミュニケーションは、細胞間シグナル (細胞間) から細胞内シグナル (細胞内で引き起こされる化学反応) への変換によって特徴付けられます。これは主に次の 4 つの方法で発生します。

直接接触によるコミュニケーションは、GAP 結合 (動物細胞) または 原形質連絡 (植物細胞) と呼ばれるギャップ結合を介して行われます。これらの接合部は、隣接する細胞を接続する水で満たされた小さなチャネルに対応し、細胞内メディエーターとして知られるシグナル伝達分子の通過を可能にします。イオンやその他の小さな分子の伝達は直接接触によって行われますが、タンパク質や DNA などの大きな要素の場合は特別な支援が必要です。接触通信は、隣接する細胞の膜間の直接接続によっても発生します。これは、両方の細胞の膜に相補的なタンパク質がある場合、つまり、細胞が完全に適合する場合に発生します。このプロセスにより、これらの タンパク質 の立体構造に変化が生じ、シグナル伝達が起こります。このタイプのシグナル伝達は、表面マーカーを使用して健康な細胞と病原体に感染した細胞を区別する免疫系の細胞の特徴です。

パラクリンシグナル伝達は、細胞間を拡散する化学メッセンジャーの放出を介した短距離での細胞間のコミュニケーションを特徴としています。このタイプのコミュニケーションにより、主に個人の成長に関連する活動を地域で調整することができます。 ニューロン 間の神経インパルスの伝達 ( シナプス ) もパラクリンシグナル伝達の一種であり、これによりイオンチャネルが開き、細胞の 電位 が変化します。

内分泌シグナル伝達は長距離にわたるシグナルの放出に対応し、 循環系 を通るリガンドの輸送に関与します。血流に放出されるこのような分子は ホルモン として知られています。個人の発達に不可欠な化学物質は、軟骨細胞受容体に結合してその分裂を刺激する 成長ホルモン (GH) など、この種のシグナル伝達を通じて伝達されます。

最後に、自己分泌シグナル伝達は、その表面上の受容体と結合する分子の放出に対応します。したがって、このタイプのシグナリングでは、送信セルはターゲット セルでもあります。自己分泌シグナル伝達は、正の フィードバック 機構 (分子の生成が刺激される) および負のフィードバック機構 ( 分子 の生成が中断される) に関連しており、一例として上皮成長因子の生成があります。

参考文献:

カーンアカデミー。細胞シグナル伝達の紹介。入手可能場所: https://pt.khanacademy.org/science/biology/cell-signaling/mechanisms-of-cell-signaling/a/introduction-to-cell-signaling?modal=1

Nature Education から引用。セル通信。で入手可能: https://www.nature.com/scitable/topic/cell-communication-14122659/

Nature Education から引用。細胞シグナル伝達。入手可能場所: https://www.nature.com/scitable/topicpage/cell-signaling-14047077/