1. Proteine del recettore: Questi sono i "sensori" primari che si legano a molecole specifiche nell'ambiente. Sono disponibili in vari tipi, ciascuno su misura per una particolare classe di segnale:
* Canali ionici con gate ligando: Queste proteine cambiano la loro forma al legame con un ligando specifico (come un neurotrasmettitore o ormone), aprendo un canale attraverso la membrana cellulare che consente agli ioni di fluire dentro o fuori. Questo cambiamento nella concentrazione di ioni può innescare vari processi cellulari.
* G Recettori accoppiati a proteina (GPCR): La più grande famiglia di recettori della superficie cellulare, i GPCR sono attivati da una vasta gamma di ligandi, tra cui luce, odori, ormoni e neurotrasmettitori. Dopo l'attivazione, innescano una cascata di eventi di segnalazione intracellulare che coinvolgono proteine G e secondi messaggeri.
* Recettori collegati agli enzimi: Questi recettori hanno un'attività enzimatica che viene attivata sul legame del ligando. Questa attività enzimatica spesso avvia cascate di segnalazione intracellulare che controllano l'espressione genica, la crescita cellulare e altri processi cellulari.
* Recettori dell'adesione: Queste proteine mediano le interazioni della matrice cellulare-cellula e cellulare-estracellulare, fornendo informazioni sull'ambiente fisico della cellula.
2. Proteine di trasduzione del segnale: Queste proteine trasmettono le informazioni dal recettore all'interno della cellula, spesso amplificando il segnale lungo la strada. Esempi includono:
* G Proteine: Attivate dai GPCR, queste proteine si legano e attivano altre proteine, tra cui adenilil ciclasi e fosfolipasi C.
* Secondi messaggeri: Piccole molecole come Camp, Ca2+e IP3 che trasmettono segnali dai recettori a bersagli a valle all'interno della cellula.
* proteina chinasi: Enzimi che fosforilavano altre proteine, alterando la loro attività e contribuendo alla cascata di trasduzione del segnale.
* Fosfatasi: Enzimi che rimuovono i gruppi di fosfato dalle proteine, invertendo gli effetti delle chinasi e contribuendo alla regolazione del segnale.
3. Fattori di trascrizione: Queste proteine si legano al DNA e all'espressione genica di controllo. Ricevono segnali dai percorsi di trasduzione del segnale e attivano o reprimono i geni coinvolti nella risposta cellulare appropriata al cambiamento ambientale.
4. Proteine citoscheletriche: Queste proteine forniscono supporto strutturale per la cellula, aiutano con il movimento cellulare e sono spesso coinvolte nel rilevamento e nella risposta a stimoli fisici come la pressione o lo stress meccanico.
5. Altre proteine specializzate: Le cellule hanno una varietà di altre proteine coinvolte nel rilevare l'ambiente circostante. Questi includono:
* Chemorecettori: Rilevare gradienti chimici e guidare il movimento cellulare verso i nutrienti o lontano dalle tossine.
* Fotorecettori: Rileva la luce e inizia i segnali visivi.
* Mechanorecettori: Sense forze meccaniche e contribuiscono al tatto, alla pressione e all'udito.
Questi sono solo alcuni esempi delle diverse proteine che consentono alle cellule di percepire il loro ambiente. La combinazione specifica di proteine coinvolte nel rilevamento e nella risposta a stimoli specifici varia a seconda del tipo di cellula e della sua funzione.
