1。増幅カスケード:
* 信号変換: ホルモンは、標的細胞表面の特定の受容体に結合し、シグナル伝達として知られる一連の細胞内反応を引き起こします。このプロセスには、各ステップが信号を増幅するイベントのカスケードが含まれ、初期ホルモン信号の大幅な増幅につながります。
* 酵素活性化: 初期シグナルは酵素を活性化し、他の酵素を活性化し、効果を掛ける連鎖反応につながります。たとえば、単一のホルモン分子は複数の酵素分子を活性化し、それが他の何百もの分子を活性化することができます。
2。高い受容体親和性:
* 特定の結合: ホルモンは親和性の高い特定の受容体に結合し、低濃度のホルモンでさえ標的細胞を効果的に活性化できるようにします。
* 感度の強化: 高親和性結合により、ホルモンとその受容体との間の強い相互作用が可能になり、標的細胞がホルモン濃度の小さな変化にさえ敏感になります。
3。細胞内シグナル伝達:
* 2番目のメッセンジャー: 受容体に結合すると、ホルモンは、セル内のシグナルをさらに増幅するサイクリックアンプ(cAMP)などの2番目のメッセンジャーの産生を引き起こす可能性があります。
* 遺伝子発現: ホルモンは、特定の遺伝子の転写を活性化または阻害し、細胞の反応を媒介するタンパク質の産生につながることにより、遺伝子発現を調節することができます。
4。長期的な影響:
* 持続的な応答: ホルモンは、初期信号が除去された後でも、長期にわたる効果をもたらす可能性があります。これは、長期間にわたって細胞の挙動を変える遺伝子発現の変化を引き起こす可能性があるためです。
例:
ホルモンアドレナリン(エピネフリン)を考えてみましょう。ストレスに応じて放出すると、アドレナリンは心筋細胞の受容体に結合します。これにより、一連のイベントが引き起こされ、心拍数と収縮性を高める酵素の活性化につながります。この増幅された反応は、筋肉と脳により多くの酸素化された血液を供給することにより、「戦いまたは飛行」のために体を準備します。
要約すると、ホルモンの濃度が低いにもかかわらず大きな細胞応答を誘発する能力は、増幅カスケード、高い受容体親和性、細胞内シグナル伝達経路、遺伝子発現への長期的な影響の可能性を含む因子の組み合わせによるものです。