Cellen voelen hun omgeving met behulp van een gevarieerd scala aan eiwitten, elk gespecialiseerd voor het detecteren van specifieke stimuli. Hier is een uitsplitsing van enkele belangrijke spelers:

1. Receptor -eiwitten: Dit zijn de primaire "sensoren" die binden aan specifieke moleculen in de omgeving. Ze zijn in verschillende soorten, elk afgestemd op een bepaalde klasse van signaal:

* Ligand-gated ionkanalen: Deze eiwitten veranderen hun vorm bij binding aan een specifiek ligand (zoals een neurotransmitter of hormoon), waardoor een kanaal door het celmembraan wordt geopend waardoor ionen in of uit kunnen stromen. Deze verandering in ionenconcentratie kan verschillende cellulaire processen veroorzaken.

* G-eiwit-gekoppelde receptoren (GPCR's): De grootste familie van celoppervlakreceptoren, GPCR's worden geactiveerd door een breed scala aan liganden, waaronder licht, geurstoffen, hormonen en neurotransmitters. Na activering activeren ze een cascade van intracellulaire signaalgebeurtenissen met G -eiwitten en tweede boodschappers.

* enzym-gekoppelde receptoren: Deze receptoren hebben een enzymatische activiteit die wordt geactiveerd bij ligandbinding. Deze enzymatische activiteit initieert vaak intracellulaire signaalcascades die genexpressie, celgroei en andere cellulaire processen regelen.

* adhesiereceptoren: Deze eiwitten bemiddelen cel-cel en cel-extracellulaire matrixinteracties en bieden informatie over de fysieke omgeving van de cel.

2. Signaaltransductie -eiwitten: Deze eiwitten geven informatie van de receptor door aan het interieur van de cel en versterken het signaal onderweg vaak. Voorbeelden zijn:

* G eiwitten: Geactiveerd door GPCR's, binden deze eiwitten aan en activeren ze andere eiwitten, waaronder adenylylcyclase en fosfolipase C.

* Tweede boodschappers: Kleine moleculen zoals CAMP, Ca2+en IP3 die signalen van receptoren naar stroomafwaartse doelen in de cel doorsturen.

* eiwitkinasen: Enzymen die andere eiwitten fosforyleren, hun activiteit veranderen en bijdragen aan de signaaltransductiecascade.

* fosfatasen: Enzymen die fosfaatgroepen uit eiwitten verwijderen, de effecten van kinasen omkeren en bijdragen aan signaalregulatie.

3. Transcriptiefactoren: Deze eiwitten binden aan DNA en controleren genexpressie. Ze ontvangen signalen van de signaaltransductieroutes en activeren of onderdrukken genen die betrokken zijn bij de juiste cellulaire respons op de omgevingsverandering.

4. Cytoskeletale eiwitten: Deze eiwitten bieden structurele ondersteuning voor de cel, helpen bij celbeweging en zijn vaak betrokken bij het detecteren en reageren op fysieke stimuli zoals druk of mechanische stress.

5. Andere gespecialiseerde eiwitten: Cellen hebben verschillende andere eiwitten die betrokken zijn bij het voelen van hun omgeving. Deze omvatten:

* chemoreceptoren: Detecteer chemische gradiënten en leid celbeweging naar voedingsstoffen of weg van gifstoffen.

* fotoreceptoren: Licht detecteren en visuele signalen initiëren.

* Mechanoreceptoren: Zen mechanische krachten en dragen bij aan aanraking, druk en gehoor.

Dit zijn slechts enkele voorbeelden van de diverse eiwitten waarmee cellen hun omgeving kunnen voelen. De specifieke combinatie van eiwitten die betrokken zijn bij het detecteren en reageren op specifieke stimuli varieert afhankelijk van het celtype en de functie ervan.