定義
第二信使(secondary messenger)
已知的第二信使種類很少,但卻能轉遞多種細胞外的不同信息,調節大量不同的生理生化過程,這說明細胞內的
信號通路具有明顯的通用性。
能將細胞
表面受體接受的細胞外信號轉換為細胞內信號的物質稱為第二信使,而將細胞外的信號稱為
第一信使(first messenger)。
第二信使為第一信使作用於靶細胞後在
胞漿內產生的
信息分子,第二信使將獲得的信息增強,分化,整合併傳遞給效應器才能發揮特定的生理功能或藥理效應。
第二信使包括:環-磷腺苷(cAMP),環-磷鳥苷(cGMP),三磷酸肌醇 (IP
3),鈣離子(Ca
2+),二醯甘油(DG),花生四烯酸及其代謝產物(AA)廿碳烯酸類,
一氧化氮等。
作用方式
第二信使的作用方式 一般有兩種:①
直接作用。如Ca能直接與骨骼肌的肌鈣蛋白結合引起肌肉收縮;②
間接作用。這是主要的方式,第二信使通過活化
蛋白激酶,誘導一系列
蛋白質磷酸化,最後引起細胞效應。
基本特性
第二信使至少有兩個基本特性:
①是
第一信使同其膜受體結合後最早在細胞膜內側或胞漿中出現、僅在細胞內部起作用的
信號分子;②能啟動或調節細胞內稍晚出現的反應信號應答。
第二信使都是小的分子或離子。細胞內有五種最重要的第二信使:cAMP、cGMP、1,2-
二醯甘油(diacylglycerol,DAG)、1,4,5-三
磷酸肌醇(inositol 1,4,5-trisphosphate,IP3)、Ca2+(植物中主要的第二信使)等。
第二信使在
細胞信號轉導中起重要作用,它們能夠激活級聯繫統中酶的活性,以及非酶蛋白的活性。第二信使在細胞內的濃度受第一信使的調節,它可以瞬間升高、且能快速降低,並由此調節細胞內代謝系統的酶活性,控制細胞的生命活動,包括:葡萄糖的攝取和利用、脂肪的儲存和移動以及
細胞產物的分泌。第二信使也控制著細胞的增殖、分化和生存,並參與
基因轉錄的調節。