Prezentace aplikace PowerPoint

Obecné schema přenosu signálu
Příklady hormonů
I. Peptidy a proteiny
(růstové faktory)
II. Deriváty mastných kyselin
(prostaglandiny, eikosanoidy)
III. Deriváty aminokyselin
(tyroxin, adrenalin)
IV. Steroidy
(estrogen, progesteron)
Příklady druhých poslů
I. Cyklické nukleotidy
(cAMP, cGMP)
II. Lipidy
(DAG, fosfoinositoly)
III. Ionty, malé molekuly
(Ca2+, NO)
IV. Modifikované proteiny
(fosforylace, modulární
domény)
Obecné principy buněčné signalizace
 Buněčná komunikace probíhá na různé vzdálenosti
 Je mnoho signálních molekul (ligandů) a
receptorů, ale omezený počet signálních drah
 Interakce ligand-receptor jsou specifické
 Formuje se signální komplex pomocí různých
modulárních vazebných domén
 Některé intracelulární signální proteiny fungují jako
molekulární spínače
Amplifikace signálu: enzymové kaskády
Integrace signálů
Desensitizace
Adaptace

Mnohé signální dráhy nespoléhají na difuzi velkých
molekul proteinů, ale jsou spolu spojeny
lešeňovými („scaffolding“) proteiny
– lešeňové proteiny mohou být samy přenášecími proteiny,
ke kterým je připojeno několik dalších přenášecích proteinů
– toto pevné propojení zvyšuje rychlost a přesnost přenosu
signálů mezi buňkami
Modulární vazebné domény
P
P
SH2
PH
PDZ:S/T-X-F
PH:Phosphorylated-Lipid
PTB:Phosphorylated-Y
SH2:Phosphorylated-Y
SH3:Proline-rich motif
Kinasy/fosfatasy fungují jako
molekulární spínače
Sedm kroků v buněčné komunikaci
(1) Syntéza signální molekuly signální buňkou
(2) Uvolnění signální molekuly signální buňkou
(3) Transport signální molekuly k cílové buňce
(4) Detekce signálu specifickým receptorovým
proteinem
(5) Iniciace intracelulárních signál přenašejících drah
(6) Změna buněčného metabolismu, funkce nebo
vývoje cílové buňky
(7) Odstranění signálu, které obvykle ukončí
buněčnou odpověď
 Odpověď určité buňky na signál závisí
souboru jejích
- receptorových proteinů
- přenášecích/regulačních proteinů
- proteinů vykonávajících odpověď
Typy receptorů pro neurotrasmitery

Ionotropní
- transmiter se váže k receptorovému místu na
postsynaptické membráně a otvírá iontový kanál
(rychlou konformační změnou proteinové struktury póru)
- rychlý účinek produkující velkou změnu vodivosti
membrány

Příklady
- acetylcholin na nervosvalovém spojení
- GABA v CNS
- glutamát v CNS

Metabotropní
- transmiter přes G-protein stimuluje metabolické
změny v postsynaptické buňce aktivací
sekundárních poslů jako cAMP, cGMP, inositol
trifosfát, Ca2+ nebo NO
- relativně pomalý účinek nevyvolávající velké
změny ve vodivosti membrány neuronu

Genotropní
- transmiter aktivuje gen působící transkripci
specifické mRNA
- forma metabotropní transmiterové funkce
- velmi pomalá událost
Hlavní třídy receptorů
Kanály jsou otvírány různými mechanismy
 k otevření kanálu je potřeba energie
Napětím řízené
Change
membrane
potential
Fosforylací řízené
Phosphorylate
Dephosphorylate
Ligandem řízené
Bind ligand
Napínáním/tlakem řízené
Stretch
Cytoskeleton
Iontové kanály řízené
extracelulárními ligandy
• Nikotinové ACh (sval): 2 (embryonální), 2
(maturované)
• Nikotinové ACh (neuronální): (2-10), (2-4)
• Glutamátové: NMDA, kainátové, AMPA
• P2X (ATP)
• 5-HT3
• GABAA (& GABAC): (1-6), (1-4),  (1-4), , , (1-3)
• Glycinové
• Histaminové
Iontové kanály řízené
intracelulárními ligandy
• Leukotrieny C4 řízené Ca2+
• Ryanodinové receptory Ca2+
• Ca2+ řízené Cl–
• cAMP kationtové
• cGMP kationtové
• IP3 řízené Ca2+
• cAMP Cl–
• IP4 řízené Ca2+
• ATP Cl–
• Ca2+ řízené K+
• Objemem
• Ca2+ řízené neselektivní
kationtové
regulované Cl–
• Arachidonovou kys.
aktivované K+
• Na+ řízené K+
Ligandem gřízené iontové kanály
Obecná struktura
Receptor
Vazebné místo
Posel
Buněčná
membrána
INDUKOVANÁ
ZMĚNA
Buněčná
membrána
‘GATING’
(kanál se
otvírá)
Pět glykoproteinových podjednotek
prochází buněčnou membránou
Kationtové kanály pro K+, Na+, Ca2+ (např. nikotinové) = excitační
Aniontové kanály pro Cl- (např. GABAA) = inhibiční
Tři rodiny ligandem řízených kanálů
I. Cys-loop superrodina kanálů
(nikotinové ACh, 5-HT3, GABAA & GABAC, aniontové glutamátové,
glycinové, histaminové a Zn2+-aktivované receptory)
– pentamery složené z několika typů příbuzných podjednotek,
každá se 4 transmembránovými segmenty
II. Superrodina glutamátových kationtových kanálů
(NMDA, kainatové, AMPA receptory)
– tetramery složené ze dvou odlišných typů blízce
příbuzných podjednotek, každá s 3 transmembránovými segmenty
III. Superrodina kanálů řízených ATP
(P2X receptory, purinergní)
– trimery složené ze tří podjednotek, každá
s 2 transmembránovými segmenty a velkou extracelulární smyčkou
Vazba ligandu  otevření kanálu umožňující rychlý tok iontů
podle jejich koncentračního gradientu
Detailní struktura Cys-loop kanálů
Proteinové
podjednotky
TM4
TM1
TM2
TM3
TM1
TM2
TM2
TM4
TM3
TM3
TM1
TM3
TM4
TM4
TM2
TM2
TM1
TM1
TM3
TM4
Transmembránové
oblasti
TM2 každé proteinové podjednotky ohraničují centrální pór
Struktura 4-TM receptorových
podjednotek Cys-loop kanálů
Neurotransmiterové vazebné místo
Extracelulární smyčka
NH2
COOH
cis loop
Buněčná
membrána
TM1
TM2
TM3
TM4
Intracelulární
smyčka
Variabilní smyčka
4 transmembranové (TM) oblasti
(hydrofóbní)
Nikotinový receptor
Vazebná
místa

Příčný pohled
Vazebná
místa


Buněčná
membrána
Glycinový receptor


Buněčná
membrána
2x , , , 
podjednotky




Iontový
kanál





3x , 2x 
podjednotky
Iontový
kanál






Dvě vazebná místa pro ligandy
hlavně na -podjednotkách
Tři vazebná místa pro ligandy
na  podjednotkách
GABAA receptor
a jeho vazebná
místa
Vliv benzodiazepinů a barbiturátů na GABA receptory
 Benzodiazepiny (anxiolytika) – zvyšují frekvenci otvírání kanálu,
ale nemění vodivost nebo dobu otevření
 Barbituráty - prodlužují dobu otevření kanálu
Glycinové receptory
Glycinový receptor – pentamer z  a  podjednotek
 Gephyrin – protein ukotvující glycinový receptor k submembránovému
cytoskeletu postsynaptické denzity
- převážně v míše a mozkovém kmeni
Strychnin – antagonista glycinových
receptorů (alkaloid)
- váže se k receptoru bez otvírání Cl- kanálu
(tedy inhibuje inhibici)
 míšní hyperexcitabilita
Strychnos nux-vomica
(Kulčiba dávivá)
Ionotropní glutamátové receptory
 NMDA receptor (podjednotky: 8 isoforem NR1, 2 isoformy NR2)
– specializovaný ionotropní glutamátový receptor propustný pro
Ca2+ (také Na+ a K+), blokován Mg2+ ionty
– několik vazebných míst, selektivně blokován APV
(2-amino-5-fosfonovalerová kyselina)
 AMPA receptor (4 podjednotky: GluR1, GluR2, GluR3, GluR4)
– propustný pro Na+ a K+,
- stimulovaný AMPA a blokovaný CNQX
(6-cyano-7-nitroquinoxalin-2,3-dion)
– nejběžnější glutamátový receptor
 Kainatový receptor (5 podjednotek: GluR5, GluR6, GluR7, KA1, KA2)
– propustný pro Na+ a K+,
- stimulovaný kainátem a blokovaný CNQX
- omezená distribuce
Schema NMDA receptoru
NMDA a
non-NMDA
receptory
NMDA receptor
Non-NMDA receptor
5-HT3 receptor
 Serotoninem (5-HT) řízené kanály
propustné pro Na+, K+
 většinou v presynaptických
oblastech nervového zakončení
– modulují uvolnění NT
(např. DA, ACh, GABA,
substance P, serotonin)
 podíl na senzorickém přenosu
regulace autonomních funkcí
integrace reflexu zvracení
zpracování bolestivých vjemů
kontrola úzkosti
P2X (purinergní) receptory
 iontové kanály řízené ATP
- propustné pro Na+, K+ a
(v různém rozsahu) Ca2+
 specifická molekulární
stavba
– dvě transmembránové domény
 tři podjednotky
(homo- nebo heteromery)
 široká distribuce
- role při svalové kontrakci
neuronální excitabilitě,
chronické bolesti
Solubilní plyny – NO a CO
• mohou difundovat a působit na vzdálené buňky
• stimulují aktivitu solubilní guanylylcyklasy (cGMP )
 Oxid dusnatý (NO)
- vzniká z argininu (NO syntasa)
 retrográdní neuromodulátor: úloha při učení a paměti,
vasoldilatace (relaxace hladkých svalů)
 Oxid uhelnatý (CO)
- vzniká z hemu (oxygenasa-2)
 možná úloha v paměťových procesech,
neuroendokrinní regulace v hypotalamu
Gliotransmise
 glutamát, ATP a D-serin
Presynaptický
neuron
Glukosa
L-glu SR
Astrocyt
AMPAR
L-ser
L-ser
D-ser
5
1
D-ser
2
4
SR
NMDAR
L-ser
Glukosa
SR - serin racemasa
D-ser
3
AMPAR NMDAR
D-ser
L-ser
SR
Postsynaptický
neuron
Astrocyt
L-ser
Přenos signálů prostřednictvím
membránově vázaných receptorů
GPCRs
Enzyme-linked Receptor
Proteolysis-based Signaling
Receptory spřažené s G-proteiny
- membránová topologie
Vazebné místo pro signál
 Receptory serpentínové
N
7-TM
(7-transmembránové)
 trimerní G-protein
funguje jako spínač
– jestliže je navázano
GDP, G-protein je
Segment
interagující
s G-proteiny
C
inaktivní
Funkce GPCRs

Čich – receptory čichového epitelu váží odoranty (olfaktorické receptory) a
feromony (vomeronasální receptory)

Zrak – opsiny užívají fotoisomerizační reakce k převodu elektromagnetického
záření do buněčných signálů; rodopsin využívá k tomuto účelu konverzi 11cis-retinalu na all-trans-retinal

Přenos v autonomním nervovém systému – sympatický a parasympatický
nervový systém je regulován drahami GPCR; tyto systémy jsou odpovědné
za kontrolu mnoha automatických funkcí těla, jako např. krevní tlak, srdeční
tep a trávicí procesy

Regulace chování a nálad – receptory v savčím mozku vážou různé
neurotransmitery, včetně serotoninu a dopaminu

Regulace aktivity imunitního systému a zánětu – chemokinové receptory
vážou ligandy zprostředkující komunikaci mezi buňkami imunitního systému;
histaminové receptory vážou mediátory zánětu a zapojují cílové buňky do
zánětové odpovědi
Hlavní rodiny GPCRs
Rodopsin
Ligandy: neurotransmitery (dopamin, serotonin)
Sekretinové r.
Ligandy: hormony (sekretin, glukagon, PTH)
Metabotropní
glutamátové r.
Příklad: mGluR, CaR
Klasifikace GPCRs
Class A Rhodopsin like
Amine
Peptide
Hormone protein
(Rhod)opsin
Olfactory
Prostanoid
Nucleotide-like
Cannabinoid
Platelet activating factor
Gonadotropin-releasing hormone
Thyrotropin-releasing hormone & Secretagogue
Melatonin
Viral
Lysosphingolipid & LPA (EDG)
Leukotriene B4 receptor
Class A Orphan/other
Class B Secretin like
Calcitonin
Corticotropin releasing factor
Gastric inhibitory peptide
Glucagon
Growth hormone-releasing hormone
Parathyroid hormone
PACAP
Secretin
Vasoactive intestinal polypeptide
Diuretic hormone
EMR1
Latrophilin
Brain-specific angiogenesis inhibitor (BAI)
Methuselah-like proteins (MTH)
Cadherin EGF LAG (CELSR)
Very large G-protein coupled receptor
Class C Metabotropic glutamate / pheromone
Metabotropic glutamate
Calcium-sensing like
Putative pheromone receptors
GABA-B
Orphan GPRC5
Orphan GPCR6
Bride of sevenless proteins (BOSS)
Taste receptors (T1R)
Class D Fungal pheromone
Fungal pheromone A-Factor like (STE2,STE3)
Fungal pheromone B like (BAR,BBR,RCB,PRA)
Fungal pheromone M- and P-Factor
Class E cAMP receptors
Frizzled/Smoothened family
frizzled
Smoothened
Putative families:
* Ocular albinism proteins
* Insect odorant receptors
* Plant Mlo receptors
* Nematode chemoreceptors
* Vomeronasal receptors (V1R & V3R)
* Taste receptors T2R
Orphans:
* Putative / unclassified GPCRs
non-GPCR families:
* Class Z Archaeal/bacterial/fungal opsins
Rhodopsin family: amine receptors
Acetylcholine (muscarinic)
Adrenaline
Dopamine
Histamine
Serotonin
Octopamine
Trace amine
Rhodopsin family: peptide receptors
Angiotensin
Apelin
Bombesin
Bradykinin
C5a anaphylatoxin
CC Chemokine
CXC Chemokine
CX3C Chemokine
C Chemokine
Cholecystokinin
Endothelin
fMet-Leu-Phe
Galanin
Ghrelin
KiSS1-derived peptide
Melanocortin
Motilin
Neuromedin U
Neuropeptide FF
Neuropeptide S
Neuropeptide Y
Neuropeptide W / neuropeptide B
Neurotensin
Orexigenic neuropeptide QRFP
Opioid
Orexin
Oxytocin
Prokineticin
Somatostatin
Tachykinin
Urotensin II
Vasopressin
Protease-activated (thrombin)
Adrenomedullin (G10D)
GPR37 / endothelin B like
Chemokine receptor like
Melanin-concentrating hormone
Follicle stimulating hormone
Lutropin-choriogonadotropic hormone
Thyrotropin
GPCR ligandy
Rhodopsin family: other receptors
Rhodopsin
Olfactory
Prostaglandin
Prostacyclin
Thromboxane
Adenosine
Purine / pyrimidine
Cannabinoid
Platelet activating factor
Gonadotropin-releasing hormone
Thyrotropin-releasing hormone
Melatonin
Lysosphingolipid and LPA (EDG)
Leukotriene B4 receptor
SREB
Mas proto-oncogene & Mas-related (MRGs)
RDC1
EBV-induced
Relaxin
LGR like
Free fatty acid
G protein-coupled bile acid
Nicotinic acid
GPR
GPR45 like
Cysteinyl leukotriene
Putative / unclassified Class A GPCRs
Metabotropic glutamate family
Glutamate (metabotropic)
Extracellular calcium-sensing
GABA-B
Pheromone (V2R)
Taste receptors (T1R)
Orphan GPRC5
Orphan GPCR6
Bride of sevenless proteins (BOSS)
Putative / unclassified Class C GPCRs
Other families
Frizzled / Smoothened family
Ocular albinism proteins
Vomeronasal receptors (V1R)
Taste receptors (T2R)
Insect odorant receptors
Nematode chemoreceptors
Secretin family
Calcitonin
Corticotropin releasing factor
Gastric inhibitory peptide
Glucagon
Growth hormone-releasing hormone
Parathyroid hormone
PACAP
Secretin
Vasoactive intestinal polypeptide
EMR1
Latrophilin
Brain-specific angiogenesis inhibitor (BAI)
Methuselah-like proteins (MTH)
Cadherin EGF LAG (CELSR)
Putative / unclassified Class B GPCRs
Plant Mlo receptors
Fungal pheromone
cAMP (Dictyostelium)
Bacterial rhodopsin
Více než 1/3 savčích signálních drah závisí
na heterotrimerních G-proteinech

> 1000 GPCRs

20 G, 5 G a 12 G
Mnohé receptory aktivují stejný G-protein
Přepínání receptorů
Životní cyklus GPCRs
Clathrin-coated
pit
Heterotrimerní G-proteiny
Podjednotky: ,, 
  podjednotka váže
guaninové nukleotidy
(GDP nebo GTP)

  a  podjednotky
jsou obvykle ukotveny
k membráně kovalentně
navázanými mastnými
kyselinami
 Komplex hormon–receptor
interaguje s G-protein a
otvírá nukleotidové
vazebné místo, takže GDP
se může uvolnit a GTP se
může navázat


Aktivační cyklus heterotrimerních G-proteinů
- úloha RGS jako proteinů aktivujících
GTPasovou aktivitu  podjednotek
Agonist
 

GDP
Effector
regulation

GTP
GDP
 

GTP
RGS
Pi
RGS
GTP



Transmembránová signalizace řízená G-proteiny
Klasifikace hetrotrimerních G-proteinů
Gs 
GsL, GsS
Golf
AC , Ca2+ kanál 
Na+ kanál 
Gi/o
Gi1, Gi2, Gi3
Go1, Go2
Gt1, Gt2
Ggust
Gz
AC I, III, V, VI 
K+ kanál , Ca2+ kanál 
PLC , PLA2 
cGMP-fosfodiesterasa 
Gq/11 Gq, G11
G14, G15, G16
PLC 
G12/13 G12, G13
RhoGEF, RasGAP
G
AC II, IV, VII , AC I, VIII 
PLC , PLA2 , PI3K 
K+ kanál 
MAPK 
G 1-5, G 1-12
Adenylylcyklasa & cAMP
Syntéza a
degradace
cAMP
 cAMP – univerzální signální
molekula v živých
organismech
G-proteiny regulovaná kaskáda cAMP
G-proteiny regulovaná signalizace fosfolipasy C
R

Gq/11
 
Fosfatidylinositol
4,5-bisfosfát (PIP2)
PLC
Diacylglycerol (DAG)
Inositol 1,4,5-trisfosfát (IP3)
Ca2+
PROTEIN KINASA C
R
ER
Mitogeny aktivovaná
dráha PKC
Ca2+
Vypínací mechanismy signalizace
- desensitizace přenosu signálu
Receptory s vlastní nebo spřaženou
enzymovou aktivitou
•
Receptorové tyrosinové kinasy (RTK)
•
Receptory spřažené s tyrosin kinasovou
aktivitou / cytokinové receptory
•
Receptorové serin/threoninové kinasy / TGF
receptory
•
Receptorové tyrosinové fosfatasy
•
Receptorové guanylylcyklasy
•
Receptory spřažené s histidin kinasovou
aktivitou
Receptorové tyrosinové kinasy
Ligandem indukovaná
aktivace RTK
- dimerizace
- následná křížová
fosforylace RTK
Odpovědi zprostředkované
RTK
•
•
•
•
•
•
buněčná proliferace
buněčná diferenciace
buněčné přežítí
buněčná migrace
buněčný metabolismus
angiogenese
Fosforylace RTK vytvoří kotvící místa
pro vznik signálních komplexů
PTB: fosforylované Y
SH2: fosforylované Y
RTK aktivace Ras rekrutováním
Ras do RTK signálního komplexu
RTK signalizace
Proteinové signální moduly (domény) efektorů
SH2 a PTB se vážou k místům fosforylovaných Tyr
SH3 a WW se vážou k prolinem bohatým sekvencím
PDZ domény se vážou k hydrofóbním zbytkům na C konci cílových proteinů
PH domény se bvážou k různým fosfoinositidům
FYVE domény se specificky vážou k PI3P (fosfatidylinositol 3-fosfát)
Signal molecule
Receptor
Activated relay
molecule
Inactive
protein kinase
1
Active
protein
kinase
1
Inactive
protein kinase
2
ATP
ADP
P
Active
protein
kinase
2
PP
Pi
Inactive
protein kinase
3
ATP
ADP
Pi
Active
protein
kinase
3
PP
Inactive
protein
P
ATP
P
ADP
Pi
PP
Active
protein
Cellular
response
MAP kinasové signální kaskády
ERK dráha
SAP kinasová dráha
Ras
Rac, Cd-42
MAP kinasa kinasa
kinasa kinasa
?
PAK
MAP kinasa kinasa
kinasa
Raf
MEKK
MAP kinasa kinasa
MEK
SEK
Obecné schema
Malý
G-protein
MAP kinasa
MAP kinasou
aktivovaná kinasa
ERK
SAP kinasa (JNK)
RSK
MAPKAP kinasa
Signální dráhy GPCR a RTK
Aktivace GPCR
Aktivace RTK
G protein
/ podjednotky
K+ kanál
Ras-GEF
 podjednotka
PLC
Ras
PI3K
MAP3K
PI(3,4,5)P3
MAP3K
adenylylcyklasa
MAP2K
cAMP
IP3
DAG
MAP2K
PDK1
MAPK
PKA
Ca2+
PKC
MAPK
PKB
Genová exprese a/nebo modifikace proteinů
Změny buněčného chování
NO, guanylylcyclasa, cGMP a PKG
Intracelulární
Ca2+ zásobárny
Ca2+
CaM
Ca2+
Membranově vázaná
guanylylcyklasa
NO
GTP
NO
syntasa
Ca2+
Solubilní
guanylylcyklasa
NO
+
Citrulin GTP
PDE
cGMP
Arginin
Iontové kanály
cGMP-dependentní PK
PDE
GMP
Interakce p75NTR s proneurotrofiny,
maturovanými neurotrofiny a dalšími ligandy
RV – virus vztekliny
PrP – prion protein
A – -amyloid
Nogo receptor
 inhibice
axonálního růstu
Aktivace p75NTR
 apoptóza
Interakce p75NTR s TRK  modulace účinku neurotrofinu
Proteiny interagující s p75NTR a Trk
vybrané signální kaskády
Finální biologický účinek
(pro)neurotrofinů
- determinován rovnováhou
mezi signálními komponentami
udržujícíni přežití (Akt, TRAFs,
FAP-1 a RIP2), indukujícími
smrt (NRIF, NADE a NRAGE),
modulujícími buněčný cyklus
(NRAGE a SC-1) a
podporujícími neuronální
diferenciaci (Erk a RhoA)
Kalcium
Ca2+
 nejběžnější signální prvek
 nezbytný pro život, ale prodloužené zvýšení intracelulární
hladiny Ca2+ vede k buněčné smrti
 nemůže být metabolizován
Normální hladina [Ca2+]i ~ 10-100 nM
[Ca2+]e ~ 2 mM
Regulace [Ca2+]i … četné Ca2+ vazebné a vylučovací proteiny
– Ca2+ pumpy: Ca2+-ATPasa v plazmatické membráně ( PMCA)
a v SR & ER ( SERCA)
– Na+/Ca2+ a H+/Ca2+ výměník
– Ca2+ vazebné proteiny: spouštěcí - kalmodulin (… enzymy, iontové kanály)
pufrovací - kalsekvestrin, kalreticulin, kalnexin,
kalbindin, parvalbumin
Intracelulární zásobárny Ca2+
Endoplasmatické & sarkoplazmatické retikulum
Kalciosomy
Mitochondrie
Jádro
Kalcium jako sekundární posel
Receptorové
proteiny
A
Iontové
kanály
plazmatická membrána
Zpětná vazba
Intracelulární signální
molekula: Ca2+ !
Propouštění
Secretorické
váčky
Ca2+
Exocytóza
Metabolické
enzymy &
kinasy
Změna
enzymových aktivity
Regulační
proteiny
genů
Změna genové
exprese
Cytoskeletární
proteiny
Změna buněčného tvaru
nebo pohybu
Akce Ca2+ v buňce
PIP
hydrolysis
Na+
channels
IP3
Diacylglycerol
Protein kinase C
CaM kinase II
Ca2+
channels
Na+–Ca2+
channels
Ca2+
pump
Ca2+ regulated
ion channels
Phospholipases
Na+
Internal
Ca2+ stores
Ca2+
Calmodulin
Adenylyl
cyclase
Cyclic nucleotide
phosphodiesterase
Calpain
Calcineurin
Transmitter
release
Muscle
contraction
Nitric oxide
synthase
Receptory v plazmatické membráně zvyšující intracelulární Ca2+
Via PLC
Via PLC
Přímo
Epidermální růstový faktor
Růstový faktor odvozený z destiček
Fibroblastový růstový faktor
Erb2
Receptory T lymfocytů
Nikotinové ACh kanály
Glutamátové rec. (iont. kanály)
5-HT3
P2X
1-Adrenergní
Muskarinové m1,m3,m5
Purinergní P2Y
Serotoninové 5-HT1C
H1
GnHR
TRH
Glukagon
Cholecystokinin
Vasopressin V-1a, V-1b
Oxytocin
Angiotensin II
Thrombin
Bombesin
Vasoaktivní intestinální peptid
Bradykinin
Tachykinin
Thromboxany
Destičky aktivující faktor
F-Met-Leu-Phe
Endothelin opiate
BoPCAR
Základní mechanismy Ca2+ signalizace
Prostorové a časové aspekty
Ca2+ signalizace
Ca2+ se v buňce může propagovat formou vln:
např. přenos signálů do jádra
´cloud´ od Ca2+ ions
entering through Ca channel
at active zone close to vesicle
 Dlouhodobé zvýšení hladin Ca2+ buňky zabíjí (např. glutamátová neurotoxicita)
Ca2+ concentration
in cell
 Ca2+ vlny generovány periodicky
 frekvence opakujících se vln kóduje sílu stimulu
Kompartmentalizace Ca2+ signálů v neuronech