Chuyên đề tế bào

Truyền tin gián tiếp• Receptor thụ thể : phân tử mà chất tín hiệu liên kết vị trí: ở bề mặt tế bào hoặc ở bên trong tế bào • Ligand phân tử tín hiệu kích thước nhỏ hơn thụ thể nhiều lầ

Truyền tin / liên lạc

giữa các tế bào

Lê T Hòa Khoa Sinh học

07/2009

Tại sao tế bào cần phải liên lạc?

Thành phần cấu tạo dạ dày

Mô cơ

Mô liên kết

Mô thần kinh

Máu Mô bì trụ

Các hệ cơ quan trong cơ thể

Truyền tin tế bào

Phương thức truyền tin?

Các kiểu truyền tin

Truyền tin gián tiếp

• Receptor (thụ thể) :

phân tử mà chất tín hiệu liên kết (vị trí: ở

bề mặt tế bào hoặc ở bên trong tế bào)

• Ligand (phân tử tín hiệu)

kích thước nhỏ hơn thụ thể nhiều lần, bám đặc hiệu vào thụ thể (chìa khóa-ổ khóa)

Hai loại thụ thể

Màng tế bào

Truyền tin trực tiếp

Cầu liên bào

Nhận biết tế bào

Cầu sinh chất (TV) Liên kết khe (ĐV)

Liên kết khe

• Ion vô cơ, phân tử nhỏ tan trong nước

• Truyền tin 2 chiều

• Các tế bào ở cùng trạng thái

Truyền tín hiệu ở tế bào gan

Cầu sinh chất

Thành

sơ cấp

Phiến giữa

Màng sinh chất

Nhận biết tế bào

• Tinh trùng và trứng

• Tế bào miễn dịch

• Phát triển phôi

1 Tinh trùng tiếp xúc màng keo

1 Phản ứng thể đính

1 Tiêu hóa màng keo

1 Gắn vào noãn hoàng

1 Hợp nhất giữa màng thể đỉnh và màng trứng

1 Nhân tinh trùng đi vào trứng

và dung hợp với nhân trứng

Màng noãn hoàng Màng tế bào

Màng keo

Tế bào miễn dịch

Movie: Immune response

Truyền tin gián tiếp

Truyền tin cận tiết Truyền tin qua synap Truyền tin nhờ hormon

Truyền tin gián tiếp

• Ligand (phân tử tín hiệu)

kích thước nhỏ hơn thụ thể nhiều lần, bám đặc hiệu vào thụ thể (chìa khóa-ổ khóa)

• Receptor (thụ thể) :

phân tử protein mà chất tín hiệu liên kết (vị trí: ở bề mặt tế bào hoặc ở bên trong tế bào đích)

Truyền tin cận tiết

• Truyền tin cục bộ, tác động

nhanh

• Yếu tố sinh trưởng, yếu tố

đông máu

• Dị ứng, sửa chữa mô, tạo

sẹo, đông máu

Tế bào tiết

Tế bào đích

ở lân cận

Hàn gắn vết thương

Pha viêm: viêm và ngưng tụ máu

• Tiểu thể: yếu tố gây đông máu, yếu tố sinh trưởng thu hút các

tế bào miễn dịch (BC trung tính, Đại thực bào)

Pha tăng sinh:

• Nguyên bào sợi: tạo mạch máu, hình thành biểu mô mới,

collagen

Pha cuối:

• Tổng hợp, tiết, và sắp xếp collagen nhằm phục hồi 80% độ đàn hồi của da

Hàn gắn vết thương

• Movie: Wound healing

Truyền tin qua synap

 Tế bào thần kinh có sợi trục dài,

tiếp xúc với tế bào đích ở xa

 Tế bào thần kinh truyền tín hiệu

Truyền tin nhờ hoocmôn

tin nội tiết

Tuyến nội tiết tiết hoocmon vào máu

Mạch máu

Tế bào đích ở xa

Ghi nhớ

• Có hai kiểu truyền tin: trực tiếp và gián tiếp

• Trực tiếp: Cầu liên bào; tiếp xúc tế bào

• Gián tiếp: cận tiết, synap, nội tiết

• Tế bào liên lạc với nhau thông qua chất hóa học

Nghiên cứu của Sutherland, 1971

Epinephrine

cAMP 

Glycogen phosphorylase

Nghiên cứu của Sutherland, 1971

Epinephrine

Epinephrine

Kết luận của Sutherland

• Phân tử epinephrine không tương tác trực tiếp với enzyme glycogen phosphorylase

• Màng tế bào liên quan đến quá trình truyền tin

• Tồn tại các bước truyền tín hiệu trung gian trong tế bào

Quá trình truyền tin ở tế bào

Giai đoạn 1 Tiếp nhận

Thụ thể ở màng tế bào

Thụ thể kênh ion phụ thuộc ligand

Đáp

ứng

Tế bào thần kinh

Tế bào cơ

Kênh Na+ phụ thuộc Acetylcholine

• Movie: Na channel-FnctnNeuroJnctn

Cấu tạo thụ thể kết cặp G-protein

7 đoạn xuyên

màng

Vị trí bám ligand

Vị trí bám G-protein

Cơ chế truyền tin của thụ thể kết

cặp G-protein

GDP

GDP GTP

Đáp ứng thụ thể G-Protein Enzym

Thụ thể Tyrosine kinase

• Tyrosine kinase là enzyme xúc tác phản ứng thêm gốc phosphate vào axit amin tyrosine của phân tử cơ chất

• Khi liên kết ligand, thụ thể trở nên hoạt hóa nhờ tạo dạng nhị hợp và tự phosphoryl hóa

• Thụ thể hoạt hóa sẽ liên kết và phosphoryl hóa một

số protein tham gia truyền tin

Thụ thể Tyrosine kinase

P P P

P P P

P P P

P P P

6 ATP

Đáp ứng Đáp ứng

6 ADP

Tyrosine

Quá trình phosphoryl hóa

Phosphoryl hóa thay đổi hình dạng dẫn đến thay đổi hoạt tính

3 axit amin: tyrosine, serine, threonine

ADP

Thụ thể trong tế bào

Thụ thể trong tế bào

 Phân tử tín hiệu có thể đi qua màng tế bào để liên

kết với receptor nằm trong tế bào (tế bào chất /

nhân)

 Khi không có phân tử tín hiệu, thụ thể bị ức chế bám

vào vùng điều hòa gen

 Thường tác động lên điều hòa biểu hiện gen (chất

điều hòa phiên mã)

Cấu tạo receptor steroid

1 Vùng liên kết hormone

2 Vùng liên kết ADN

3 Vùng liên kết các nhân tố đồng kích hoạt

sự biểu hiện gen

Phân tử

tín hiệu

Thụ thể

ADN mARN

Protein

Ghi nhớ

Để truyền tín hiệu, đầu tiên phân tử thông tin phải bám vào thụ thể đặc hiệu

Giai đoạn 2 Truyền tải

• Con đường truyền tín hiệu

• Protein tham gia truyền tin (thay đổi hình dạng, phosphoryl hóa)

• Phân tử tín hiệu thứ cấp/thứ 2

Con đường truyền tin: Chuỗi phosphoryl hóa

Quá trình phosphoryl hóa

 Được tạo thành ở các con đường qua thụ thể kết cặp

G protein hay thụ thể tyrosine kinase

 Phân tử tín hiệu thứ cấp là phân tử trung gian tác

động lên tế bào để đáp ứng với các tín hiệu đầu tiên

Phân tử tín hiệu thứ cấp cAMP

Sự truyền tín hiệu nhờ cAMP

GTP

ATP

cAMP

Adenylyl cyclase Thụ thể kết

cặp G protein

Protein kinase A

Đáp ứng

tăng 20 lần/s

Sự truyền tín hiệu nhờ cAMP

• Movie: Second messenger: cAMP

Cơ chế tác động của độc tố tả

• Do vi khuẩn tả Cholera tiết ra

• Bám vào niêm mạc ruột

• Gây mất nước và muối ở ruột

• Cơ chế: Độc tố bám vào thụ thể kết cặp protein tham gia điều tiết muối và nước, làm thụ thể luôn ở trạng thái hoạt động, duy trì nồng độ cao của cAMP

Vai trò của Ca2+ và IP3

DAG

• Phổ biến nhất là chuỗi phosphoryl hóa

• Chất truyền tin trung gian: tín hiệu thứ 2

Đáp ứng: Hoạt hóa enzym

Epinephrine -thụ thể kết cặp G-protein

Glycogen phosphorylase

bất hoạt

Glycogen phosphorylase hoạt hóa

Glycogen Glucose

Đáp ứng : kích hoạt biểu hiện gen

Tiếp nhận

Truyền tải

Đáp ứng

Chuỗi phosphoryl hóa

thụ thể

TF bất hoạt

TF

gen mARN

TBC

Nhân

Phân tử

tín hiệu

Thụ thể

ADN mARN

Protein

Đáp ứng : kích hoạt biểu hiện gen

Đáp ứng với hormone steroid

• Movie: Intracellular receptor signaling

Sự kết thúc truyền tin

• Phân tử tín hiệu rời khỏi thụ thể

• Phân tử tham gia truyền tin trở về trạng thái ban đầu:

Hoạt tính GTPase của G-protein

Chuyển hóa cAMP thành AMP nhờ phosphodiesterase

Phosphatase khử phosphoryl hóa

Hoạt tính khử phosphoryl hóa của

phosphatase

Sự biến đổi cAMP- AMP

Ghi nhớ

• Có 2 loại đáp ứng: hoạt tính & biểu hiện

• Quá trình truyền tin kết thúc khi phân tử tín hiệu rời khỏi thụ thể là do trong tế bào luôn tồn tại cơ chế làm ngừng đáp ứng

Insulin & Glucagon

Chu kỳ kinh nguyệt

• Movie: Menstrual cycle