A transdução de sinal refere-se ao mecanismo pelo qual uma célula responde às informações que recebe, por agentes químicos ou outros sinais (voltagem, ...). Ele controla uma cascata de sinais secundários, internos à célula (“sinalização”) ou externos (por exemplo: ação em outros tipos de células via interleucinas ) e processos celulares internos ( metabolismo , ciclo celular , motilidade , etc.).
A transdução é a segunda etapa do que é chamado de cascata de sinalização :
Certas células liberam moléculas ( hormônios , neurotransmissores ) que são especificamente reconhecidas pelos receptores expressos na superfície ou no citoplasma, outras células, chamadas de “células-alvo”. Qualquer que seja a natureza e localização do receptor, o complexo que ele forma quando associado ao seu ligante modifica a atividade da célula alvo, ativando pelo menos uma via de sinalização, um mecanismo que pode ou não envolver um (s) mensageiro (s) secundário (s) .
Se o ligante entrar na célula (uma molécula lipofílica que pode se difundir através da membrana plasmática, esteróide ou hormônios tireoidianos), ele se liga a um receptor citoplasmático que geralmente atuará no núcleo como um fator de transcrição .
Se o ligante for solúvel em água, ele se liga ao domínio extracelular de um receptor de membrana . O complexo que resulta desta interação adquire propriedades catalíticas diferentes daquelas possuídas pelo receptor livre: por exemplo, a atividade da proteína quinase do receptor de insulina desencadeia (em geral) uma cascata de ativações ou inibições de sistemas. Enzimas dedicadas (outras proteínas quinases , Proteínas G para receptores, como o receptor do hormônio corticotrópico ).
Finalmente, a transdução de sinal pode induzir uma modificação da atividade da célula alvo. Pode participar de mecanismos de comunicação intercelular, envolvendo, por exemplo, interleucinas e hormônios. Na verdade, em mamíferos, existem mais de 200 tipos de células diferentes e especializadas que devem se comunicar entre si.
As vias de transdução do sinal celular podem ser designadas por seu principal mensageiro, seu principal receptor, por sua sequência (cascata de ativações) e / ou pelo principal processo celular no qual estão envolvidas.
O íon cálcio (Ca 2+ ) é um mensageiro comum de sinalização celular. No citoplasma, exerce uma regulação alostérica em numerosas enzimas e proteínas, mas também atua como mensageiro primário em canais iônicos e como mensageiro secundário (em particular na via de receptores acoplados à proteína G). Consulte Metabolismo e transdução de sinal
As proteínas G constituem os principais mecanismos de sinalização celular. Eles normalmente transduzem um sinal extracelular (hormônio, etc.) por conversão de GTP em GDP e, muitas vezes, a formação a jusante de um mensageiro secundário (cAMP). Veja proteínas G .
As proteínas quinases catalisam a transferência de um grupo fosfato do trifosfato de adenosina (ATP) para proteínas específicas (de -OH). A proteína quinase A (PKA), por exemplo, regula em particular o metabolismo do glicogênio, açúcar e lipídios.
a fosfolipase C (PLC) ativa várias vias do metabolismo pelas proteínas G, incluindo a liberação de ácidos graxos de fosfolipídios e outros relacionados à sinalização de cálcio; A fosfolipase A2 (PLA2) participa dos sinais celulares das reações inflamatórias.
As vias de sinalização celular ( vias ) se interconectam e afetam todos os processos celulares. Além dos principais mensageiros e enzimas mencionados acima, eles envolvem muitas outras enzimas e receptores mais ou menos específicos para esses processos.