Кальцийн дохио дамжуулалт

Кальцийн (Ca2 +) ионууд нь эсийн дохио өгөхөд чухал ач холбогдолтой тул цитоплазмыг цитозол руу ороход олон фермент, уурагуудад харшил үүсгэдэг. Кальци нь ионы сувгуудыг идэвхжүүлэх эсвэл G уурагт агуулсан рецепторууд гэх мэт шууд бус дамжуулалтын замаар үүссэн хоёр дахь дамжуулагчаар дамждаг дохионд нөлөөлдөг.

Кальцийн концентрацийн зохицуулалт

Цитоплазм дахь Ca2 + -ийн концентрацийг 100 нМ орчимд хэвийн байлгадаг бөгөөд ердийн эсийн гаднах концентрациас 20,000-100000 дахин бага байдаг. Энэхүү бага концентрацийг хадгалахын тулд Ca2 + нь цитозолоос гаднах эсүүд, эндоплазмын торлог бүрхэвч (ER), заримдаа митохондрия руу идэвхтэй шахагддаг. Цитоплазм ба органеллүүдийн зарим уураг нь Ca2 + -ыг хооронд нь холбосноор дарангуйлдаг. Эс нь эсийн доторхи Ca2 + ионыг гадагшлуулах үед, эсвэл Ca2 + нь плазмын мембраны ионы сувгаар дамжин эсэд нэвтрэн орох үед дохио өгдөг.

Фосфолипаза C зам

Фосфолипаза С-ийн PIP2-ийг IP3 ба DAG болгон хувиргадаг

Тодорхой дохио нь эндоплазмын торлог бүрхэвч эсвэл плазмын мембраны сувгийг нээх замаар цитоплазмын Ca2 + түвшинг 500-1000 нм хүртэл огцом өдөөж болно.Цитоплазмын кальцийн концентрацийг нэмэгдүүлдэг хамгийн түгээмэл дохионы зам бол фосфолипазын C зам юм.

• Олон тооны эсийн гадаргуугийн рецепторууд, түүний дотор G уурагтай рецептор ба тирозин киназууд нь фосфолипаза С (PLC) ферментийг идэвхжүүлдэг.
• PLC нь мембран фосфолипид PIP2-ийг гидролизжуулж, хоёр дахь дамжуулагч болох IP3 ба диацилглицерол (DAG) үүсгэдэг.
• DAG нь уургийн киназ С (PKC) -ыг элсүүлж, плазмын мембранд холбодог
• IP3 нь эндоплазмын торлог бүрхэвчинд тархаж, IP3 рецептортой холбогддог,
• IP3 рецептор нь Ca2 + сувгаар үйлчилдэг бөгөөд эндоплазмын торлог бүрхэвчээс Ca2 + -ыг ялгаруулдаг.
• Ca2 + ионууд нь PKC-тай холбогддог бөгөөд түүнийг идэвхжүүлдэг.

Эндоплазмын торлог бүрхэвчээс Ca2 + ялгарах нь "дэлгүүрт ажилладаг сувгууд" (SOC) -ийг идэвхжүүлснээр Ca2 + эсийн гаднаас орж ирнэ.. Хадгалагдсан кальцийн нөөцийг сулласны дараа үүсдэг энэ кальцийн гүйдлийг Ca2 + -элбэрэлтээр идэвхжүүлсэн Ca2 + гүйдэл (ICRAC) гэж нэрлэдэг. Хоёр молекул болох Orai1 ба STIM1-ийг хэд хэдэн судалгаагаар холбож, эдгээр молекулуудыг оролцуулан хадгалдаг кальцийн шилжилтийн загварыг санал болгосон боловч ICRAC-ийг нэвтрүүлэх механизмыг одоо хүртэл судалж байна.Сүүлийн үеийн судалгаанууд нь фосфолипаза A2 бета, никотиний хүчил аденины динуклеотид фосфат (NAADP), мөн уураг STIM 1-ийг ICRAC-ийн зуучлагчдаас жишээ авав.

эсийн доторх хэсгээс Ca2 + ионуудын хөдөлгөөн нь мембраны потенциалыг өөрчилдөг. Үүнийг зүрхэнд, ховдолын агшилтын үе шатанд хардаг. Энэ жишээн дээр Ca2 + нь зүрхний деполяризацийг хадгалахын тулд ажилладаг. Ион сувгаар дамжих кальцийн дохио нь мэдрэлийн синаптик дамжуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Кальци нь хоёр дахь дамжуулагч юм

Кальци бол өргөн хүрээний физиологийн үүрэг бүхий хоёрдогч элч юм. Үүнд булчингийн агшилт, өдөөгч синапс шиг мэдрэлийн эсийн дамжуулалт, эсийн хөдөлгөөн (флагелла ба цилиагийн хөдөлгөөн зэрэг орно), бордолт, эсийн өсөлт эсвэл тархалт, нейрогенез, синаптик хуванцартай адил суралцах, санах ой, шүлс ялгарах зэрэг орно. Цитоплазмын өндөр агууламжтай Ca2 + нь эсийн апоптоз үүсгэдэг. Кальцийн бусад биохимийн үүрэгт ферментийн үйл ажиллагааг зохицуулах, ионы сувгуудын нэвчилт, ионы шахуургын идэвхжил, цитоскопийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд орно.

Чөлөөлөгдөн гарсан Ca2 + нь зохицуулалттай уургийн каллодулинтай нийлж идэвхижүүлснээр олон тооны Ca2 + -тай холболт тохиолддог. Калмодулин нь Ca2 + -almodulin-аас хамааралтай уургийн киназуудыг идэвхжүүлж эсвэл бусад эффекторын уургууд дээр шууд нөлөөлдөг. Калододулинаас гадна Ca2 + -ийн биологийн нөлөөллийг зохицуулдаг бусад олон тооны уураг байдаг.

Нейроны үед цитозолын болон митохондрийн Ca2 + зэрэгтэй зэрэгцэн нэмэгдэх нь нейроны цахилгаан үйл ажиллагааг митохондрийн энергийн солилцоотой синхрончлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Митохондрийн матрицын Ca2 + түвшин нь хэдэн арван микромоляр түвшинд хүрч чаддаг бөгөөд энэ нь Кребсийн мөчлөгийн зохицуулалтын гол ферментүүдийн нэг болох изоцитрат дегидрогеназыг идэвхжүүлэхэд шаардлагатай юм.

Мэдрэлийн эсийн хувьд ER нь хоёртын мембран систем дэх плазмын мембран бүхий эсээс гадна эсийн болон эсийн доторхи олон тооны дохиог нэгтгэдэг сүлжээнд үйлчилж болно. Плазмын мембрантай ийм холбоо нь ER-ийн талаархи шинэ ойлголт, "мэдрэлийн доторх мэдрэл" гэсэн ойлголтыг бий болгодог. ЭР-ийн бүтцийн шинж чанар, Ca2 + угаалтуураар ажиллах чадвар, уураг ялгаруулдаг өвөрмөц Ca2 + нь системийг бий болгодог. энэ нь эсийн дотоод болон дэлхийн аль алинаараа холбогдох боломжтой Ca2 + ялгарлын нөхөн төлжих долгион үүсгэдэг. Эдгээр Ca2 + дохионууд нь эсийн болон эсийн доторхи флюсуудыг нэгтгэж, синаптик хуванцар байдал, ой санамж, нейротрансмиттерийн сулрал, мэдрэлийн өдөөх чадвар, генийн транскриптийн түвшинд удаан хугацааны өөрчлөлтөд нөлөөлдөг. ЭР-ийн стресс нь Ca2 + дохионуудтай холбоотой бөгөөд уургийн хариу урвалыг нэмэгдүүлснээр ER-ийн доройтол (ERAD) ба автофаг үүсгэдэг.