เรากำลังดำเนินการเพื่อคืนค่าแอป Unionpedia บน Google Play Store
ขาออกขาเข้า
🌟เราได้ทำให้การออกแบบของเราง่ายขึ้นเพื่อการนำทางที่ดีขึ้น!
Instagram Facebook X LinkedIn

สวิตช์โมเลกุล

ดัชนี สวิตช์โมเลกุล

วิตช์โมเลกุล (molecular switch) เป็นโมเลกุลที่สามารถเปลี่ยนกลับไปกลับมา ระหว่างสภาพที่เสถียรสองอย่างหรือมากกว่านั้น โมเลกุลอาจเปลี่ยนระหว่างสภาพต่าง ๆ เพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อม เช่น การเปลี่ยนแปลงของความเป็นกรดด่าง แสงสว่าง อุณหภูมิ กระแสไฟฟ้า สิ่งแวดล้อมจุลภาค หรือเมื่อมีลิแกนด์ ในบางกรณี จะต้องมีสิ่งเร้ามากกว่าหนึ่งอย่าง รูปแบบเก่าแก่ที่สุดของสวิตช์โมเลกุลที่สังเคราะห์ขึ้นก็คือ สารชี้บอกความเป็นกรดด่าง (pH indicator) ซึ่งแสดงสีต่าง ๆ ตามระดับความเป็นกรดด่าง ในปัจจุบัน สวิตช์โมเลกุลแบบสังเคราะห์ที่ได้รับความสนใจอยู่ในสาขานาโนเทคโนโลยี เพื่อใช้กับคอมพิวเตอร์ระดับโมเลกุล หรือระบบการส่งยา (ไปยังอวัยวะ/โครงสร้างที่เป็นเป้าหมาย) ที่สามารถแสดงผล สวิตช์โมเลกุลเป็นเรื่องสำคัญในชีววิทยา เพราะการทำงานทางชีวภาพหลายอย่างอาศัยมัน ยกตัวอย่างเช่น allosteric regulation (การควบคุมเอนไซม์โดยให้จับกับหน่วยปฏิบัติงานที่จุดยึดซึ่งไม่ใช่จุดแอ๊กถีฟ) และการเห็น มันยังเป็นตัวอย่างง่ายสุดของจักรกลโมเลกุล.

สารบัญ

  1. 2 ความสัมพันธ์: การถ่ายโอนสัญญาณจีโปรตีน

การถ่ายโอนสัญญาณ

วิถีการถ่ายโอนสัญญาณหลัก ๆ (แบบทำให้ง่าย) ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในเซลล์ การถ่ายโอนสัญญาณ หรือ การแปรสัญญาณ (signal transduction) เป็นกระบวนการทางเคมีหรือทางกายภาพโดยเป็นลำดับการทำงาน/ลำดับเหตุการณ์ในระดับโมเลกุล ที่โมเลกุลส่งสัญญาณ (ปกติฮอร์โมนหรือสารสื่อประสาท) จะเริ่มการทำงาน/ก่อสภาพกัมมันต์ของหน่วยรับ ซึ่งในที่สุดมีผลให้เซลล์ตอบสนองหรือเปลี่ยนการทำงาน โปรตีนที่ตรวจจับสิ่งเร้าโดยทั่วไปจะเรียกว่า หน่วยรับ (receptor) แม้ในบางที่ก็จะใช้คำว่า sensor ด้วย ความเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการจับของลิแกนด์กับหน่วยรับ (คือการพบสัญญาณ) จะก่อลำดับการส่งสัญญาณ (signaling cascade) ซึ่งเป็นลำดับเหตุการณ์ทางเคมีชีวภาพตามวิถีการส่งสัญญาณ (signaling pathway) เมื่อวิถีการส่งสัญญาณมากกว่าหนึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับกันและกัน นี่ก็จะกลายเป็นเครือข่าย เป็นการประสานการตอบสนองของเซลล์ บ่อยครั้งโดยเป็นการส่งสัญญาณแบบร่วมกัน ในระดับโมเลกุล การตอบสนองเช่นนี้รวม.

ดู สวิตช์โมเลกุลและการถ่ายโอนสัญญาณ

จีโปรตีน

Phosducin-transducin beta-gamma complex - หน่วยย่อยบีตาและแกมมาของจีโปรตีนแสดงเป็นสีน้ำเงินและแดงตามลำดับ Guanosine diphosphate (GDP) จีโปรตีน (G protein) หรือ guanine nucleotide-binding proteins เป็นหมู่โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นสวิตช์โมเลกุลภายในเซลล์ และมีบทบาทในการส่งผ่านสัญญาณจากสิ่งเร้าในรูปแบบต่าง ๆ นอกเซลล์เข้าไปในเซลล์ แฟกเตอร์ต่าง ๆ จะควบคุมฤทธิ์ของมันโดยคุมการจับของมันกับ guanosine triphosphate (GTP) และคุมการสลาย GTP ด้วยน้ำให้เป็น guanosine diphosphate (GDP) เพราะเมื่อมันจับกับ GTP มันจึงจะมีฤทธิ์คือมีสภาพกัมมันต์ และเมื่อมันจับกับ GDP มันก็จะไร้ฤทธิ์คือมีสภาพอกัมมันต์ จีโปรตีนเป็นส่วนของกลุ่มเอนไซม์กลุ่มใหญ่ที่เรียกว่า GTPase มีจีโปรตีนสองกลุ่ม กลุ่มแรกทำงานเป็น GTPase ที่เป็นมอนอเมอร์ขนาดเล็ก (monomeric small GTPase) และกลุ่มสองทำงานเป็นคอมเพล็กซ์จีโปรตีนที่มีสามส่วนโดยแต่ละส่วนไม่เหมือนกัน (heterotrimeric G protein) โดยคอมเพล็กซ์กลุ่มหลังจะมีหน่วยย่อย ๆ คือ แอลฟา (α) บีตา (β) และแกมมา (γ) อนึ่ง หน่วยย่อยบีตาและแกมมายังอาจรวมเป็นคอมเพล็กซ์แบบไดเมอร์ที่เสถียร โดยเรียกว่า คอมเพล็กซ์บีตา-แกมมา (beta-gamma complex) จีโปรตีนในเซลล์จะเริ่มทำงาน/เปลี่ยนเป็นสภาพกัมมันต์โดยหน่วยรับ คือ G protein-coupled receptor (GPCR) ที่ทอดข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ คือโมเลกุลส่งสัญญาณที่หนึ่งจะจับกับโดเมนภายนอกของ GPCR และโดเมนภายในก็จะเริ่มการทำงานของจีโปรตีน โดย GPCR ที่ยังไม่เริ่มทำงานบางอย่างได้แสดงแล้วว่า จับคู่อยู่กับจีโปรตีน แล้วจีโปรตีนก็จะเริ่มลำดับการส่งสัญญาณต่อ ๆ ไปซึ่งในที่สุดมีผลเปลี่ยนการทำงานของเซลล์ GPCR และจีโปรตีนทำงานร่วมกันเพื่อส่งผ่านสัญญาณจากฮอร์โมน จากสารสื่อประสาท และจากแฟกเตอร์ส่งสัญญาณอื่น ๆ เป็นจำนวนมาก จีโปรตีนควบคุมกลไกต่าง ๆ รวมทั้งเอนไซม์ ช่องไอออน โปรตีนขนส่ง และกลไกการทำงานของเซลล์อื่น ๆ ซึ่งเป็นการควบคุมการถอดรหัสยีน การเคลื่อนไหว (motility) การหดเกร็ง (contractility) และการหลั่งสารของเซลล์ ซึ่งก็เป็นการควบคุมหน้าที่ของระบบต่าง ๆ ในร่างกายมากมายรวมทั้งพัฒนาการของตัวอ่อน การเรียนรู้ ความจำ และภาวะธำรงดุล.

ดู สวิตช์โมเลกุลและจีโปรตีน

หรือที่รู้จักกันในชื่อ Molecular switch