1。信号変換カスケード:
* 2番目のメッセンジャー: シグナル分子は、多くの場合、 2番目のメッセンジャーの生成を引き起こします 、細胞内の信号を増幅する小分子です。例には、環状アンプ(cAMP)、カルシウムイオン(Ca2+)、およびジアシルグリセロール(DAG)が含まれます。これらのメッセンジャーは、複数の下流のシグナル伝達経路をアクティブにし、カスケード効果を作成します。
* 酵素増幅: 多くのシグナル伝達経路には、酵素カスケードが含まれます 、ある酵素が別の酵素を活性化し、信号の幾何学的な増加につながります。たとえば、単一の活性化受容体は複数のGタンパク質を活性化することができ、それが多数のアデニリルシクラーゼ分子を活性化し、多くのcAMP分子を生成します。これにより、元の信号が大幅に増幅されます。
2。受容体を介したエンドサイトーシス:
* シグナル分子の内在化: 一部の受容体はシグナル分子を内面化し、細胞外シグナルが除去された後でも継続的なシグナル伝達を可能にします。これは、下流経路の持続的な活性化につながる可能性があります。
3。フィードバックループ:
* 肯定的なフィードバックループ: 一部のシグナル伝達経路には、陽性フィードバックループが含まれます 、経路のコンポーネントが独自の生産または活性化を刺激します。これにより、信号の迅速かつ劇的な増幅につながる可能性があります。
* 負のフィードバックループ: 信号を直接増幅していませんが、負のフィードバックループ 信号の持続時間と強度を調節および微調整し、過剰刺激を防ぎ、適切な対応を確保することができます。
4。タンパク質の修飾とアセンブリ:
* リン酸化/脱リン酸化: 多くのシグナル伝達経路には、タンパク質のリン酸化と脱リン酸化が含まれており、それらの活性を変化させ、シグナルを増幅します。
* タンパク質間相互作用: シグナル分子は、タンパク質複合体のアセンブリを引き起こし、複数の下流経路の活性化につながる可能性があります。
5。転写調節:
* 遺伝子発現: シグナル分子は、遺伝子発現を調節する転写因子を活性化できます。これは、シグナルを増幅し、長期の細胞応答に寄与する新しいタンパク質の産生につながる可能性があります。
要約すると、細胞のシグナル増幅には、2番目のメッセンジャー、酵素カスケード、受容体の内在化、フィードバックループ、タンパク質修飾、遺伝子発現など、さまざまなメカニズムの複雑な相互作用が含まれます。 この複雑なシステムにより、広範囲の外部信号に対する細胞応答の微調整が可能になります。