Effektor (biológia)

A molekuláris biológiában és a biokémiában az effektor vagy effektormolekula kifejezést általában olyan kisméretű, nem fehérje molekulaként értik, amely szelektíven kötődik bizonyos fehérjékhez , és szabályozza azok biológiai aktivitását. Ebben az értelemben az effektormolekulák specifikus ligandumokként működnek, amelyek növelhetik vagy csökkenthetik az enzimaktivitást , a transzkripciót és a génexpressziót , vagy az intracelluláris vagy intercelluláris jelátvitelt . Az effektormolekulák közvetlenül is szabályozhatják egyes molekulák aktivitását.mRNS (úgynevezett "ribokapcsolók").

Bizonyos esetekben meglehetősen nagy fehérjemolekulák (ún. effektor fehérjék , amelyeket egyszerűen effektoroknak is nevezhetünk) effektor molekulaként is működhetnek , különösen az intracelluláris jelátviteli kaszkádokban.

Az effektor kifejezést a biológia és a fiziológia más területein is használják . Tehát a fiziológiában az effektor szervet gyakran végrehajtó szervnek vagy célszervnek nevezik, amely a központi idegrendszer vagy az endokrin mirigyek bizonyos „megrendeléseit” hajtja végre . Például abban az esetben, ha a kéz reflexes kihúzása a forró tűzhelyről történik, az effektor szerv a kéz . Amikor az ACTH felszabadul a vérbe, a mellékvesekéreg az effektor szerv . A vérplazma adrenalinkoncentrációjának stressz által kiváltott növekedése és a központi idegrendszerből származó szimpatikus stimulációs impulzusok áramlásának növekedése esetén az effektor szervek mindazok a szervek, amelyek szimpatikus beidegződéssel vagy adrenoreceptorokkal rendelkeznek ( szív , hörgők , izmok stb.). Az effektor vég (vagy effektor terminális, effektor szinapszis) az axon disztális vége , amelyen keresztül a neuron közvetlenül érintkezik az általa stimulált vagy gátolt szervvel vagy szövettel .

Az immunológiában az effektor sejteket a szabályozó sejtekkel ellentétben olyan sejteknek nevezik, amelyek közvetlenül ellátják az immunitás feladatait , például rosszindulatú sejteket , baktériumokat , gombákat és más kórokozókat észlelnek, felismernek és elpusztítanak.

Példák effektor molekulákra

  1. Az elsődleges effektorok  olyan effektorfehérjék, amelyek elindítják a megfelelő jelátviteli kaszkádokat. Például az adenilát-cikláz jelátviteli útvonalban az elsődleges effektor az adenilát-cikláz, a foszfolipáz jelátviteli útvonalban a foszfolipáz C. Az elsődleges effektorok másodlagos hírvivők  képződését idézik elő , és ezek viszont aktiválják a másodlagos effektor fehérjéket.
  2. A másodlagos effektorok  olyan effektorfehérjék, amelyek a másodlagos hírvivők hatásának célpontjai. Például az adenilát-cikláz útvonalban a protein-kináz A a fő másodlagos effektor , a foszfolipáz-útvonalban pedig a protein-kináz C.
  3. A tercier effektorok  olyan effektorfehérjék, amelyek a másodlagos effektorok (gyakran több célpont) hatásának célpontjai. A kvaterner effektorokat és az N-edik rendű effektorokat hasonlóképpen különböztetjük meg, ahol N az intracelluláris jelátvitel kaszkádjának szintje.
  4. Az alloszterikus effektorok  olyan effektormolekulák, amelyek képesek kötődni az RNS -transzkripcióban részt vevő szabályozó fehérjékhez , hogy megváltoztassák azok aktivitását [1] . Az alloszterikus aktiválás következtében az aktivátor fehérjék aktívvá válnak, és képesek kötődni a DNS -hez, és elősegítik az RNS-polimeráz iniciációját , míg a represszor fehérjék inaktívvá válnak, és nem tudnak kötődni a DNS-hez, és megzavarják az RNS-polimerázt. Ennek következtében az RNS-polimeráz kötődhet a DNS-hez, és elindíthatja a transzlációs folyamatot. Az alloszterikus gátlás fordított folyamat.
  5. A bakteriális effektorok  olyan effektor fehérjemolekulák, amelyeket a baktériumok bocsátanak ki a külső környezetbe, és befolyásolják a gazdaszervezet sejtjeinek létfontosságú tevékenységét, vagy akár közvetlenül is injektálják (injektálják) a baktériumok (általában patogén) a gazdaszervezet sejtjeibe . Az injekció (injekció) folyamatát a baktériumok speciális szekréciós rendszere, például különösen a III-as típusú szekréciós rendszer közvetíti [2] .
  6. A gomba effektorok  olyan effektor fehérjemolekulák, amelyeket patogén gombák szekretálnak a külső környezetbe vagy közvetlenül a gazdaszervezet sejtjeibe, hogy gyengítsék a gazdaszervezet immunitását, elősegítsék az inváziót és a kolonizációt [3] .

A növények számára patogén gombák két különböző effektor fehérje molekula szekréciós rendszert használnak [4] , és mindegyik szekréciós útvonal specifikus az effektor molekulák egyik vagy másik családjára:

  1. apoplasztikus effektorok : az apoplaszton belül maradó fehérjék; áthelyeződnek és felhalmozódnak egy speciális rekeszben, amely biztonságosan lefedi a gomba növekvő hifáit a külső környezettől, és amelyet "a gomba külső invazív membránjának" neveznek;
  2. citoplazmatikus effektorok : olyan fehérjék, amelyek képesek bejutni a növényi sejtek citoplazmájába. Kezdetben egy komplex szerkezetben halmozódnak fel, amely határfelületként jelenik meg a növény és a gomba találkozásánál, és amelyet "biotróf interfész komplexumnak" neveznek. Ezután a gomba külső invazív membránjáról áttelepülnek a növényi sejtekbe. Kimutatták, hogy a citoplazmatikus effektorok képesek leküzdeni a növényi sejt több rétegének távolságát. Feltételezik, hogy ily módon felkészítik ezeket a sejtrétegeket a gomba további inváziójára (a gomba által elfoglalt tér kiterjesztésére).

Effektor típusok

Jegyzetek

  1. ↑ Anthony JF Griffiths. Bevezetés a genetikai elemzésbe  (határozatlan) . - 10. kiadás - New York, NY: Freeman. - S. 410-411. — ISBN 1-4292-7634-7 .
  2. ↑ Cambronne ED , Roy CR Effektor fehérjék felismerése és bejuttatása eukarióta sejtekbe bakteriális szekréciós rendszerek által.  (angol)  // Forgalom (Koppenhága, Dánia). - 2006. - Vol. 7, sz. 8 . - P. 929-939. - doi : 10.1111/j.1600-0854.2006.00446.x . — PMID 16734660 .
  3. ↑ Steinberg, G. Hyphal growth: a tale of motors, lipids, and the spitzenkörper  //  Eukaryotic Cell : Journal. - 2007. - Vol. 6 , sz. 3 . - P. 351-360 . - doi : 10.1128/EC.00381-06 . — PMID 17259546 .
  4. ↑ Giraldo MC, Dagdas YF .  (angolul)  : folyóirat. - Nat Commun, 2013. - Vol. 4 . - doi : 10.1038/ncomms2996 .