Y Dược: Tín hiệu tế bào

Giải thích các cơ chế giải nhạy cảm của tế bào đối với một phân tử tín hiệu 4.. CÁC YẾU TỐ CẦN THIẾT CHO LIÊN LẠC TẾ BÀO Điều phối liên lạc giữa các tế bào Tiếp nhận các tín hiệu – gắ

3 Giải thích các cơ chế giải nhạy cảm của tế

bào đối với một phân tử tín hiệu

4 Định nghĩa được lộ trình tín hiệu

5 Mô tả được 3 giai đoạn của lộ trình tín hiệu

6 Liệt kê được vai trò của những protein tín

hiệu nội bào trong việc dẫn truyền tín hiệu

7 Giải thích được cơ chế Positive và Negative

feedback trong lộ trình tín hiệu

NỘI DUNG BÀI HỌC

1. Liên lạc bào (Cell – cell communication)

2. Lộ trình tín hiệu (Signaling pathway)

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

Hệ tiêu hóa

Tuyến nước bọt

Thực quản Dạ dày

Gan & mật

Ruột non

Tụy

Ruột già

Các hệ cơ quan trong cơ thể

Liên lạc với các tế bào lân cận hoặc ở xa

 Liên lạc tế bào có ý nghĩa sống còn đối với

sự sống

 Mối quan hệ tế bào-tế bào đặc biệt quan

trọng ở các sinh vật đa bào

 Phát triển của cơ thể từ một hợp tử thành các mô, cơ quan khác nhau, hoạt động

sống bình thường và sinh sản tạo thế hệ mới

G

G

Truyền tin tế bào

Tế bào phát tín

Phương thức truyền tin?

CÁC YẾU TỐ CẦN THIẾT CHO

LIÊN LẠC TẾ BÀO

1. Phân tử tín hiệu ngoại bào (Ligand)

2. Protein thụ thể

3. Protein tín hiệu nội bào

4. Các protein đáp ứng (Effector protein)

G

G

CÁC YẾU TỐ CẦN THIẾT CHO LIÊN

LẠC TẾ BÀO

Điều phối liên lạc giữa các tế bào

Tiếp nhận các tín hiệu – gắn vào các phân tử tín hiệu

Xử lý tín hiệu bên trong tế bào tiếp nhận và phân phối nó đến các mục tiêu nội bào thích hợp

Thực hiện các thay đổi thích hợp về hành vi của tế bào

G

G

Phân tử tín hiệu ngoại bào

 (Điều phối liên lạc giữa các tế bào)

 Có hàng trăm loại phân tử tín hiệu, hầu hết có nguồn gốc từ TẾ BÀO TÍN HIỆU

 Bản chất:Protein, peptide nhỏ, acid amin, nucleotide, steroid, retinoids, dẫn xuất

của acid béo và các loại khí hòa tan như

Phân tử tín hiệu ngoại bào

 (Điều phối liên lạc giữa các tế bào)

 Có hàng trăm loại phân tử tín hiệu, hầu hết có nguồn gốc từ TẾ BÀO TÍN HIỆU

 Kích thước nhỏ hơn thụ thể nhiều lần,

bám đặc hiệu vào thụ thể (chìa khóa-ổ khóa)

G

G

Protein thụ thể

 Gắn kết chuyên biệt với các phân tử tín hiệu → Các protein thụ thể bị kích hoạt→ kích hoạt

một hoặc nhiều lộ trình truyền tín hiệu nội bào

→ phản ứng trong tế bào đích (thay đổi hành vi của tế bào)

 Có ái lực cao với các phân tử tín hiệu ngoại

bào: hằng số ái lực Ka ≥ 108 l/mole

G

G

(Tiếp nhận các tín hiệu – gắn vào các phân tử tín hiệu)

Protein thụ thể GG

(Tiếp nhận các tín hiệu – gắn vào các phân tử tín hiệu)

Hai loại thụ thể

Màng tế bào Ngoại bào Nội bào

Ghi nhớ

Thụ thể ở

màng

Phân tử phân cực,lớn Peptit, axit amin

Thụ thể trong tế bào

Phân tử không tan trong nước,nhỏ

Steroid,thyroid

NO, CO

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

Do đặc điểm tính chất hoá học và vật lí của các chất vận chuyển khác nhau nên nó

được đưa vào tế bào thông qua các kênh

vận chuyển khác nhau

+ Các chất không phân cực và có kích thước nhỏ như O2, CO2… khuếch tán trực tiếp qua lớp photpholipit kép

+ Các chất phân cực, ion hoặc các chất

có kích thước lớn như glucose khuếch tán

qua màng nhờ các kênh protoin xuyên màng

+ Nước qua màng nhờ kênh aquaporin

Protein thụ thể

 Thường ở bề mặt tế bào, hầu hết là các protein xuyên màng

 Một số trường hợp: các thụ thể nằm

trong nội bào và các phân tử tín hiệu

phải đi vào trong tế bào và gắn với

chúng Điều này đòi hỏi các phân tử tín hiệu là đủ nhỏ và kỵ nước để khếch tán qua màng tế bào đích

G

G

(Tiếp nhận các tín hiệu – gắn vào các phân tử tín hiệu)

Protein tín hiệu nội bào (chất trung gian nội bào – chất

truyền tin thứ cấp)

 AMP vòng, Ca2+ : hòa tan trong nước,

khuếch tán trong bào tương

 Diacylglycerol: lipid hòa tan và khuếch

tán trong mặt phẳng của màng tế bào

Protein tín hiệu nội bào (chất trung gian nội bào – chất truyền

tin thứ cấp)

 Chức năng:

1 Chuyển tiếp các tín hiệu

2 Khuếch đại tín hiệu

3 Tích hợp tín hiệu từ hai hoặc nhiều lộ trình

7 Hoạt động như một giàn giáo

8 Biến đổi hoặc chuyển đổi tín hiệu

SỰ ĐIỀU BIẾN TÍN HIỆU BẰNG CƠ CHẾ PHẢN HỒI – FEEDBACK

Positive feedback Negative feedback

SỰ ĐIỀU BIẾN TÍN HIỆU BẰNG CƠ CHẾ PHẢN HỒI – FEEDBACK

CÁC PROTEIN ĐÁP ỨNG (EFFECTOR PROTEINS)

LỘ TRÌNH TÍN HIỆU

LỘ TRÌNH TÍN HIỆU

 Định nghĩa: một chuỗi phản ứng hóa học, dẫn đến kết quả cuối cùng tạo hiệu quả sinh học

Quá trình truyền tin ở tế bào

Liên lạc trực tiếp

Gap junction Tín hiệu phụ thuộc tiếp xúc

Liên lạc gián tiếp

Tín hiệu cận tiết Tín hiệu tự tiết Tín hiệu nội tiết Tín hiệu qua khe synapse Neurohormones

Contact-dependence

signals

CƠ TIM VÀ CƠ TRƠN TẾ BÀO MIỄN DỊCH

Gap junction

Tín hiệu qua khe

synapse

• Tín hiệu điện và tín hiệu

• Ion vô cơ, phân tử nhỏ tan trong nước

• Truyền tin 2 chiều

• Các tế bào ở cùng trạng thái

Quan trọng trong sự phát triển và đáp ứng miễn dịch

• Tinh trùng và trứng

• Tế bào miễn dịch

• Phát triển phôi

• Xảy ra ở các tế bào lân cận

• Các chất tiết – phân tử tín hiệu không được

• 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

• Histamin ở mũi, xoang, mắt  hắt hơi, chảy nước mũi, ngạt mũi, cộm mắt

• Histamin ở da  mẩn đỏ, phát ban, …

• Histamin ở hệ tiêu hóa  đau bụng và tiêu chảy

Tế bào sản xuất tín hiệu

và gây đáp ứng lên chính

bản thân tế bào đó hoặc

các tế bào khác cùng loại

Đặc trưng ở tế bào ung thư

• Khi bị kích thích tế bào thần kinh phóng xung

điện theo sợi trục đến khe synapse sẽ phóng thích các chất trung gian hóa học

• Tác động đến các neuron khác hoặc các tế

bào neuron ở xa

CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ

 Một tế bào điển hình trong một sinh vật

đa bào chỉ được tiếp xúc với một phân tử tín hiệu Đúng/Sai?

 Các phân tử tín hiệu tồn tại ở các dạng nào?

 Mỗi tế bào được lập trình để đáp ứng với

sự kết hợp chuyên biệt của các phân tử

tín hiệu ngoại bào

 Các loại tế bào khác nhau thường đáp ứng khác nhau đối với cùng một phân tử tín

hiệu ngoại bào

 Các tế bào có thể điều chỉnh độ nhạy cảm của chúng đối với một tín hiệu

GIẢI MẪN CẢM VỚI MỘT PHÂN

TỬ TÍN HIỆU

Figure 15-29 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Target cells can become adapted (desensitized) to an

extracellular signal molecule

1 Liệt kê các yếu tố cần thiết cho liên lạc tế bào?

2 Trình bày các phương thức liên lạc tế bào

3 Giải thích các cơ chế giải nhạy cảm của tế bào

đối với một phân tử tín hiệu

4 Mô tả 3 giai đoạn của lộ trình tín hiệu

5 Nêu các vai trò của các protein tín hiệu nội bào

6 Giải thích cơ chế positive và negative feedback