1月19日 シグナル分子による情報伝達 シグナル伝達の種類 ホルモンの種類 ホルモン受容体 内分泌腺 ホルモンの働き
シグナル分子による情報伝達 細胞外のシグナル分子 細胞膜の受容体 セカンドメッセンジャー キナーゼ酵素のよるリン酸化 活性化 生理活性
セカンドメッセンジャー サイクリックAMP cAMP サイクリックGMP cGMP ジアシルグリセロール イノシトール3リン酸 カルシウムイオン
シグナル伝達の種類 傍分泌型 シナプス型 内分泌型
シグナル分子の性質による伝達の種類 親水性シグナル分子 細胞膜を透過できない 膜表面の受容体に結合 シグナルの発生 親水性シグナル分子 細胞膜を透過できない 膜表面の受容体に結合 シグナルの発生 疎水性シグナル分子 細胞膜を通過 標的細胞内部の受容体に結合 遺伝子応答
ホルモン受容体によるcAMP増加 細胞表面受容体 ホルモン結合 受容体構造変化 不活性なGタンパク結合 GDP GTPに置き換わる αサブユニット アデニル酸シクラーゼと結合 ATPからcAMPを合成 ホルモン 解離 GTP はGDPに分解 アデニル酸シクラーゼから離れる β・γサブユニットと結合
ステロイドホルモンによる応答 ステロイドホルモン受容体と結合 複合体 遺伝子を活性化 転写 一次応答遺伝子 タンパク質 合成 ステロイドホルモン受容体と結合 複合体 遺伝子を活性化 転写 一次応答遺伝子 タンパク質 合成 一次応答により合成されたタンパク質 二次応答遺伝子のスイッチ オン・オフ 考えよう! タンパク質合成阻害剤は二次応答遺伝子の転写は阻害するが、一次応答遺伝子の転写は抑制しないのは何故か
ヒトの内分泌器官 脳 視床下部 甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン 生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン 成長ホルモン放出ホルモン 脳下垂体前葉 甲状腺刺激ホルモン ろ胞刺激ホルモン 黄体形成ホルモン 成長ホルモン 甲状腺 チロキシン 両性類の変態 カルシトニン 血中のカルシウムイオン 減少 副甲状腺 副甲状腺ホルモン(パラトルモン) 腎臓でのCa+の再吸収 血中のカルシウムイオン増加 骨からのCa+の動員 副腎皮質 コルチコイド 腎臓でのナトリウムイオン吸収 副腎髄質 アドレナリン(グリコーゲン分解、酸素消費増加) ノルアドレナリン 血圧上昇 小血管の収縮 膵臓 ランゲルハンス島 α細胞 グルカゴン 血圧上昇 タンパク質脂肪の異化促進 β細胞 血糖低下 グルコース利用増加
生殖関係のホルモン 卵巣 発情ホルモン(エストロゲン) 黄体ホルモン 妊娠維持 性周期の抑制 卵巣 発情ホルモン(エストロゲン) 黄体ホルモン 妊娠維持 性周期の抑制 精巣 雄性ホルモン(アンドロゲン) 雄の性徴 二次性徴 性行動
カスケードによる調節 各段階で働く酵素が前の段階で作られたものによって促進(阻害)される=カスケード すべての酵素活性を1種類の化合物の濃度で調節できる グリコーゲン分解カスケード cAMP依存性プロテインキナーゼ、グリコーゲンホスホリラーゼキナーゼ、グリコーゲンホスホリラーゼ cAMP(セカンドメッセンジャー)による調節 わずかなシグナルを増幅できる
cAMPによる調節の例 cAMP依存性プロテインキナーゼ タンパク質をリン酸化 活性化 グリコーゲン分解 グリコーゲン=グルコースがグリコシド結合により重合 グルコース貯蔵形態(肝細胞・筋細胞) アドレナリン 刺激 アデニル酸シクラーゼ活性化→cAMP濃度上昇 グリコーゲン合成阻害 分解促進 グリコーゲン合成酵素をリン酸化して活性化低下=合成阻害 cAMP依存性プロテインキナーゼが グリコーゲンホスホリラーゼキナーゼをリン酸化して活性化→この酵素 グリコーゲンホスホリラーゼをリン酸化して活性化→グリコーゲンからグルコース1リン酸つくる
cAMP減少とグルコース合成 アドレナリン 受容体から離れる cAMP濃度 下がる ホスホプロテインホスファターゼ ①グリコーゲン合成酵素を脱リン酸し 活性化 → グリコーゲン合成促進 ②グリコーゲンホスホリラーゼキナーゼとグリコーゲンホスホリラーゼも脱リン酸化 不活性化 → グリコーゲン分解阻害