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シグナル伝達 トピック削除
No.1740-TOPIC - 2008/08/08 (金) 14:59:04 - jerem
投稿内容として不適だとしたら無視してください。

質問です。
リン酸化を介したシグナル伝達とGタンパクを用いたシグナル伝達の
もっとも顕著な違いは何でしょうか?

質問が漠然としていること、両者が完全に切り離して考えるべきでないかもしれないことは承知のうえで、皆さんの意見を聞きたいと考えています。
 
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(無題) 削除/引用
No.1740-9 - 2008/08/09 (土) 12:16:06 - ats
細胞表面レセプターに限定し、想像で議論します。
活性化し(自己)リン酸化されたレセプターは、不活性化(+初期化)するためには脱リン酸化、endocytosis、ユビキチン化(+再タンパク合成?、ターンオーバーもありますが)などの他のタンパクの作用を待たなくてはならず、時間がかかりそうな感じです。
Gタンパクの活性化・不活性化のターンオーバーはもっと速いと「思う」ので、連続してやってくるシグナルへの応用性はGタンパクの方が向いているのかも。
アナログ的(加算的)とデジタル的(頻度上昇)の差とは言えないでしょうか?

(無題) 削除/引用
No.1740-8 - 2008/08/09 (土) 01:54:15 - あべちゃん
>[Re:7] おおさんは書きました :

> ATPが減るということはGTPも減るのではないでしょうか。

低エネルギー状態で落ち着いたとき、そうなると思います。

ただ、hypoxiaなどでミトコンドリア膜電位を維持するために、ATPを積極的に消費するなど、何らかのストレス直後の現象として、ATPのみが低下することもあるかなとも、思います。

(無題) 削除/引用
No.1740-7 - 2008/08/09 (土) 00:22:01 - おお
>[Re:5] あべちゃんさんは書きました :

> 私も完全に想像ですが、
>
> リン酸化はATPが関与するので、細胞や組織のエネルギーメタボリズムに影響されるのではないでしょうか?
> 分化の過程でATP量が劇的に変化する、という話をどこかで聞いたことがあります。
>

ATPが減るということはGTPも減るのではないでしょうか。

(無題) 削除/引用
No.1740-6 - 2008/08/08 (金) 18:47:39 - 中年
考えたこともありませんでしたが、面白い視点ですね。

jeremさんがご自身でお書きになっている、視覚、嗅覚、味覚(の一部)がGタンパク質共役型受容体を介しているのは、これらが細胞内シグナル伝達機構の特性を要求したというより、低分子のリガンド(レチナールを含む)を認識するのに7回膜貫通型受容体が適していたということに由来するのかも知れません。バクテリアも考慮に入れれば、リン酸化を介した感覚(?)受容も当たり前にありますしね。

あべちゃんさんの仰る、リン酸化はホスファターゼが無いと逆反応が興らないというのは、どうでしょうか。酵素学的なレベルではホスファターゼの基質特異性はキナーゼほど高くない場合が多いようですから、いずれは脱リン酸化されて行くのではないでしょうか。また、Gタンパク質の内在的なGTPase活性もそれほど早いものではないように思います(非特異的脱リン酸化と比較して)。GAPとして働くRGSタンパク質があるくらいですから。

どちらかというと、使い分けは歴史的な(進化的な)理由に基づくfrozen accidentに過ぎないのではないでしょうか。

(無題) 削除/引用
No.1740-5 - 2008/08/08 (金) 17:41:43 - あべちゃん
> また、あるシグナルカスケードを想定したとき(完全に想像です)、リン酸化でシグナルを制御しているところを、GTPaseでの制御に置き換える、あるいはその逆を行った場合に、問題が起こるとしたらそれは何でしょうか?

私も完全に想像ですが、

リン酸化はATPが関与するので、細胞や組織のエネルギーメタボリズムに影響されるのではないでしょうか?
分化の過程でATP量が劇的に変化する、という話をどこかで聞いたことがあります。

あと、リン酸化蛋白質は脱リン酸化酵素によって負の制御を受けるが、その脱リン酸化酵素が発現していなかったり、局在が異なる場合、その負の制御を受けない。
Gタンパクは自己に加水分解活性を持つので、GTPを加水分解し、基底状態に戻るのはGタンパク自身で行う。
つまり、シグナルがオンになったとき、オフになるのが前提として存在するGタンパクと、オフになるかどうかはその状況次第なのがリン酸化、
などと想像しました。

(無題) 削除/引用
No.1740-4 - 2008/08/08 (金) 16:54:45 - jerem
質問が漠然としていますね。すみません。

では具体的な形にします。

増幅率、シグナルの伝達速度、シグナルの伝達時間等に特徴的な
差は見られるでしょうか?
GPCRは感覚器に発現しているところをみると、シグナルの開始が早く伝わるのではないかなどと想像出るのですが。

また、あるシグナルカスケードを想定したとき(完全に想像です)、リン酸化でシグナルを制御しているところを、GTPaseでの制御に置き換える、あるいはその逆を行った場合に、問題が起こるとしたらそれは何でしょうか?

(無題) 削除/引用
No.1740-3 - 2008/08/08 (金) 16:12:39 - おお
>リン酸化を介したシグナル伝達

たんぱく質のアミノ酸ザンキ(セリン、スレオニン、チロシン、ヒスチジン/アスパラギン酸)の燐酸化/脱燐酸かにより下流にシグナルがつたわる。

>Gタンパクを用いたシグナル伝達

GタンパクはGTP/GDPを結合しているが、GTP結合型とGDP結合型でコンフォメーションが違い、それを利用して下流のタンパクとのアフィニティーや、活性化能力をGTP/GDPの変換を介して調整している。Gタンパクの下流でGタンパクによるシグナルは、燐酸かによるシグナル伝達に変換されることもかなりある。

(無題) 削除/引用
No.1740-2 - 2008/08/08 (金) 15:57:56 - ~
どのような意見が求められているのか分かりませんが、
Gタンパク質のカスケードでも、Ras,Raf1,Mek1などのリン酸化のカスケードが含まれています。

>両者が完全に切り離して考えるべきでないかもしれない
完全に切り離してというよりも、もともと混在していますので、
>リン酸化を介したシグナル伝達とGタンパクを用いたシグナル伝達の
の両者をどのように定義した上での質問ですか?


両者が介在する場合は、Gタンパク質のカスケードとして、
Gタンパク質が関与しないカスケードをリン酸化のカスケードとすると、
>リン酸化を介したシグナル伝達とGタンパクを用いたシグナル伝達の
>もっとも顕著な違いは何でしょうか?
の違いは、Gタンパク質が介在するかしないかの違いでしょうか。

シグナル伝達 削除/引用
No.1740-1 - 2008/08/08 (金) 14:59:04 - jerem
投稿内容として不適だとしたら無視してください。

質問です。
リン酸化を介したシグナル伝達とGタンパクを用いたシグナル伝達の
もっとも顕著な違いは何でしょうか?

質問が漠然としていること、両者が完全に切り離して考えるべきでないかもしれないことは承知のうえで、皆さんの意見を聞きたいと考えています。

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