Sekundární messengerový systém (také známý jako druhý messengerový systém) je v buněčné fyziologii metoda buněčné signalizace, kdy signalizační molekula nevstupuje do buňky, ale spíše využívá kaskádu událostí, která přenáší signál do buněčné změny. Sekundární messengery jsou součástí signální transdukční kaskády.
Sekundární messengerové systémy využívají receptory na povrchu plazmatické membrány, které jsou zpravidla navázány na kinázu na vnitřním povrchu membrány. Kináza pak fosforyluje další molekulu (často cAMP), která provádí další akci.
Sekundární poslové jsou spojováni s mnoha hormony, ale nejsou používány steroidními hormonálními receptory nebo ligandem řízenými iontovými kanály.
Typy sekundárních messengerových molekul
Tyto intracelulární posly mají některé společné vlastnosti:
Společné mechanismy sekundárních messengerových systémů
Existuje několik různých sekundárních messengerových systémů (cAMP systém, fosfonositol a systém kyseliny arachidonové), ale všechny jsou si v celkovém mechanismu dost podobné, i když látky, které se na těchto mechanismech a účincích podílejí, jsou odlišné.
Ve všech těchto případech se neurotransmiter váže na proteinovou molekulu receptoru s membránovým rozpětím. Vazba neurotransmiteru na receptor mění receptor a způsobuje, že se vystavuje vazebnému místu pro „G-protein“. G-protein (pojmenovaný podle molekul HDP a GTP, které se na něj vážou) se váže na vnitřní membránu buňky a skládá se ze tří podjednotek: alfa, beta a gama. G-protein je znám jako „převodník“.
Když se G-protein naváže na receptor, je schopen vyměnit molekulu GDP (guanosin difosfát) na své alfa podjednotce za molekulu GTP (guanosin trifosfát). Jakmile k této výměně dojde, alfa podjednotka G-proteinového převodníku se uvolní z beta a gama podjednotek, všechny části zůstanou membránově vázané. Alfa podjednotka, která se nyní může volně pohybovat po vnitřní membráně, se nakonec spojí s jiným proteinem vázaným na membránu – „primárním efektorem“.
Primární efektor pak má akci, která vytváří signál, který se může šířit uvnitř buňky. Tento signál se nazývá „sekundární posel“. (Neurosmiter je první posel.) Sekundární posel pak může aktivovat „sekundární efektor“, jehož účinky závisí na konkrétním sekundárním systému poslů.
Použití iontů vápníku je zodpovědné za mnoho důležitých fyziologických funkcí, například při kontrakci svalů. Normálně se váže na intracelulární složky, i když sekundárním poslem je receptor plazmatické membrány. Vápník reguluje bílkovinu kalmodulin a při vazbě na kalmodulin vytváří alfa helikální strukturu. To je důležité také při kontrakci svalů. Enzym fosfolipáza C produkuje diacylglycerol a inositol trifosfát, což zvyšuje propustnost iontů vápníku v membráně. Aktivní G-protein otevírá vápníkové kanály, aby ionty vápníku mohly proniknout do plazmatické membrány. Další produkt fosfolipázy c, diacylglycerol, aktivuje proteinkinázu C, která pomáhá při aktivaci cAMP (další druhý posel).
Ligand – Buněčné signalizační sítě – Signální transdukce – Apoptóza – Druhý komunikační systém (signalizace Ca2+, signalizace Lipid)
Parakrin – autokrin – Juxtacrin – Neurotransmitery – endokrin (neuroendokrin)
Receptor (Transmembrána, Intracelulární) – transkripční faktor (Obecný, Preiniciační komplex, TFIID, TFIIH) – protein adaptéru
Iontový kanál gating –
Cesta MAPK/ERK –
Mechanotransdukce –
Fototransdukce –
Systémy druhého messengeru –
Synaptický přenos