Vápnikové signalizačné kaskády

Definícia

Vápnikové signalizačné kaskády sú bunkové signalizačné dráhy, v ktorých vápnikový ión ^(Ca2+) preberá centrálne funkcie ako sekundárna posolová látka. Umožňujú bunke premeniť vonkajšie podnety na špecifické reakcie.

Funkcia a význam

^Ca2+ pôsobí ako všestranná signálna molekula. Aj tie najmenšie zmeny koncentrácie môžu vyvolať ďalekosiahle bunkové reakcie.

Mechanizmus vápnikovej signalizačnej kaskády

Indukcia signalizácie: Aktivácia bunkových receptorov podnetmi.
Uvoľňovanie vápnika:
- Prítok ^Ca2+ cez membránové kanály
- Uvoľňovanie z vnútrobunkových zásob (ER)
Prenos signálu:
- Aktivácia kalmodulínu, CaMK, kalcineurínu
- Spustenie reakcií buniek: kontrakcia, sekrécia, expresia génov
Vypnutie signalizácie: Spätný transport ^Ca2+ do zásob alebo von

Fyziologický a patologický význam

Dôležité pre: pohyb svalov, komunikáciu neurónov, imunitnú odpoveď, rast buniek

Poruchy vedú k: srdcovej arytmii, neurodegeneratívnym ochoreniam, rakovine

Príklad: Neuronálna vápniková signalizačná kaskáda

Akčný potenciál dosiahne presynaptické zakončenie
^Ca2+ prúdi do cytozolu cez kanály
Vezikuly sa spoja s membránou
Uvoľňujú sa neurotransmitery

Zhrnutie

Vápnikové signalizačné kaskády sú základnými, jemne vyladenými mechanizmami bunkovej komunikácie. Ich všestrannosť z nich robí ústredných aktérov biologických procesov a zároveň sú náchylné na patologické poruchy.