Posted on

19. Koordinasi antar sel

Koordinasi antar sel

Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Interaksi antar sel sangat mungkin terjadi dalam upaya melancarkan sistem koordinasi yang terjadi antar sel maupun dengan lingkungannya.

Interkasi tersebut terdiri dari sel dengan sel dan sel dengan matriks ekstraseluler (jaringan).

Tipe penyampaian molekul signal teridiri dari beberapa macam, tergantung dari taeget yang akan dituju. Contohnya ialah:

  • Endokrin

Sel target jauh dan signal yang diberikan berupa hormon, signal tersebut dibawa melalui pembuluh darah hingga sampai ke sel tujuan.

  • Parakrin

Dalam hal ini mediator loal  mempengaruhisel target sekitar/ tetangga. Signal dibetikan hanya pada sel disekitar sel tersebut sehingga tidak terlalu jauh dalam meyampaikan signal.

  • Autokrin / (contact dependent)

Sel responsif terhadap substansi yang dihasilkan oleh sel itu sendiri atau sel sekitarnya

  • Sinaptik (neuronal)

Penyampaian sinyal dapat dilakukan dengan cara protein dari suatu sel berikatan langsung dengan protein lain pada sel lain.

Sel berkomunikasi secara kimiawi : Signal-Reseptor

Molekul sinyal bekerja dengan konsentrasi rendah <10-8M & reseptor berikatan dengan afinitas yang tinggi, menimbulkan suatu kaskade sinyal intraselular yang dapat mengubah respons sel.

Molekulsinyal:

•Protein, peptida kecil, asam amino

•Nukleotida,

•Steroid, retinoid, derivat asam lemak.

•Gas terlarut seperti NO dan CO

Kebanyakan molekul sinyal dikeluarkan oleh sel dengan cara :

  • Eksositosis yaitu  proses pengeluaran zat dari dalam sel. Proses ini juga tergolong transpor aktif karena melawan kadar gradien (dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi) dan memerlukan energi sel. Contoh eksositosis adalah proses pengeluaran zat dari dalam sel – sel kelenjar pada peristiwa sekresi. Cairan enzim itu dimasukkan ke dalam vakuola. Vakuola itu menuju ke tepi sel, kemudian membran plasma akan membuka dan keluarlah enzim tersebut dari dalam sel
  • Difusi (sekresi)melalui membran plasma,
  • Terikat pada permukaan sel pemberi signal

PENSINYALAN SEL

  • Arus sinyal yang sel tumbuhan bereaksi kontinu dan kompleks.
  • Sinyal transduksi menggunakan jaringan interaksi di dalam sel, antara sel, dan seluruh tanaman.

Reseptor

  • Sinyal dapat dirasakan oleh protein reseptor atau melalui perubahan dalam potensial membran.
  • Cell-Surface Receptors atau intraselular Reseptor

Banyak sinyal memodifikasi membran plasma potensi dan mengaktifkan tegangan-gatedchannels, memungkinkan masuknya Ca2 +. Bila sel-sel tumbuhan terpapar cahaya biru suchas sinyal atau menyentuh, terdeteksi perubahan potensial membran terjadi. Voltagegatedchannels dibuka dan cytosolic konsentrasi Ca2 + ditingkatkan. Pengaktifan jalur transduksi ini dapat mengakibatkan pembukaan saluran andchloride kalium, yang mengakibatkan hilangnya turgor. Transductionpathways terpisah dihubungkan melalui Ca2 + / kalmodulin-diatur kinasesand protein protein lain. Biru terang dan sentuhan mungkin juga memobilisasi Ca2 + intraseluler rute lain.

Sinyal ekstraselular mengikat baik untuk reseptor pada permukaan sel atau reseptor di dalam sitoplasma atau inti. Banyak hidrofilik molekul, seperti peptida dan karbohidrat, dan sinyal osmotik tidak dapat dengan mudah melewati plasma
membran dan karena itu dianggap pada permukaan sel (misalnya, ligan 1). Amphiphilic dan hidrofobik molekul, seperti pertumbuhan regulator, dapat melewati membran plasma dan
dapat dianggap baik oleh reseptor permukaan atau di dalam sel (misalnya, ligan 2). V, vakuola; N, inti; C, kloroplas.

Cell-Surface Receptors

Tiga kelas membran plasma reseptor yang terletak diidentifikasi dalam sel-sel hewan. (A) Jika diaktifkan, G-protein terkait reseptor menyampaikan informasi untuk protein yang mengikat GTP sebagai tahap pertama dalam transduksi. G-protein kompleks á -subunit/GTP biasanya dilepaskan dari b / g-subunit ke sitoplasma, di mana ia dapat mengaktifkan enzim lainnya. (B) enzim-reseptor yang biasanya dihubungkan protein kinase. Pengikatan ligan (sinyal) menyebabkan reseptor untuk dimerize, menyebabkan fosforilasi dengan aktivasi antarmolekul dari reseptor. (C) Ion reseptor saluran yang terhubung dapat digabungkan langsung ke permukaan sel penting saluran yang terbuka saat reseptor diduduki. Beberapa saluran ion reseptor yang terletak pada membran internal juga.

Intracellular Receptors

Reseptor untuk inositol 1,4,5-trifosfat (IP3) terletak pada membran tonoplast dan UGD. Perubahan konformasi reseptor ini menandakan transduce berikutnya. Reseptor saluran ion tertentu, termasuk reseptor IP3, terdiri dari empat subunit. Setiap subunit diduga mengandung empat membran-spanning domain (tidak ditampilkan). Ketika IP3 berikatan ke reseptor, mengakibatkan perubahan konformasi gerakan dua subunit. Distribusi muatan positif dan negatif menstabilkan konformasi terbuka saluran dan memungkinkan masuknya Ca2 + ke dalam sitoplasma.

G-proteins and phospholipid signaling

Aktivitas siklus heterotrimeric G-protein. Ligan-reseptor kompleks bertindak sebagai GNRP untuk mengkatalisasi penghapusan dari PDB. Pengikatan GTP ke subunit α-hasil dalam disosiasi dari β / γ-subunit. Aktivasi enzim hilir seperti fosfolipase C berikut mengikat oleh G-α-subunit protein masih terikat untuk GTP. GTPase intrinsik aktivitas α-subunit (dirangsang oleh GAP; tidak ditampilkan) hydrolyzes the GTP terhadap GDP, setelah G-protein aktif kembali ke negara dan α-subunit reassociates dengan β / γ-subunit.

G-protein, subset khusus dari GTPase superfamili, mungkin semua akan terkait dengan aspek-aspek ketepatan pengakuan atau interaksi.

Siklus fundamental yang terkait dengan semua isyarat GTPases. GTPases areconverted dari kosong negara bagian ke negara aktif byassociation dengan GTP. Hidrolisis GTP, dikatalisis oleh protein mengaktifkan GTPase – (GAP), inactivates the GTP-binding protein.
PDB rilis, dikatalisis oleh guanin nukleotida melepaskan protein (GNRP), mengembalikan GTP-binding protein untuk negara kosong.

Heterotrimeric saling keterkaitan dari G-protein, cAMP, dan regulasi ekspresi gen dalam sel hewan. Setelah sintesis oleh membran plasma terikat adenyl siklase, cAMP dapat mengatur ekspresi gen melalui fosforilasi suatu respon cAMP unsur-binding protein (CREB) oleh diaktifkan protein kinase A. katalitik dan peraturan subunit protein kinase A berpikir untuk membentuk sebuah heterotetramer (tidak ditampilkan). Keterlibatan cAMP telah ditunjukkan dalam banyak pabrik-proses tertentu. Sebagai contoh, sinyal yang memulai penutupan stomatal
mungkin ditransduksi melalui adenyl siklase. Aktivitas sel penjaga saluran Modifed oleh cAMP-dependent fosforilasi, dan kloning protein saluran kalium tanaman juga memiliki cAMP-daerah yang mengikat. Pertumbuhan tabung polen dilaporkan diatur oleh cAMP,
adenyl siklase dan telah diusulkan untuk menengahi ketidakcocokan antara stigma dan tabung polen. Baik siklus sel tumbuhan dan rhizobial interaksi dengan akar rambut disertai dengan perubahan dalam konsentrasi cAMP. Banyak informasi lebih lanjut tentang fungsi
multifungsi ini utusan kedua dalam tanaman dapat diharapkan dalam waktu dekat.

Rangkaian kejadian yang menyebabkan transduksi dari aktivasi fosfolipase C (PLC) untuk peningkatan cytosolic kalsium. Membran plasma terikat diaktifkan PLC
oleh G-protein. Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) dihidrolisis oleh PLC untuk menghasilkan second messenger IP3 dan diasilgliserol (DAG). IP3 akan mengaktifkan reseptor IP3 menempel pada vakuola atau UGD, sehingga memulai
pelepasan Ca2 +. Para komponen fosfolipid didaur ulang phosphatidylinositol (PI), phosphatidylinositol 4-monophosphate (PIP), inositol 1,4-bisphosphate (IP2), dan inositol1-fosfat (IP).

Phospholipases dalam membran plasma dapat diaktifkan oleh G-protein-coupled receptors

Peran putative fosfolipase A2 (PLA2) dalam sel tumbuhan pensinyalan. Aktivasi
dari PLA2 hydrolyzes phosphatidylcholine (PC) untuk lysophosphatidylcholine
(LysoPC). Asam lemak bebas dilepaskan dapat digunakan untuk sintesis jasmonic
asam, yang menjadi perantara induksi gen ekspresi. Meskipun hubungan yang tepat
yang menghubungkan semua pemilih telah belum sepenuhnya ditetapkan, jalur ini adalah
pasti penting dalam transduksi sinyal stres.

Transduksi Kemungkinan rute untuk ABA. ABA adalah berpikir untuk mengikat ke reseptor (tidak ditampilkan) yang memungkinkan masuknya langsung Ca2 + di membran plasma dan mengaktifkan sebuah Ca2 +-sensitif protein fosfatase (ABI1).

Banyak sinyal protein kinase ditransduksi oleh kaskade yang mengatur ekspresi gen. Salah satu urutan transduksi diyakini mendasari regulasi ekspresi gen melibatkan
GTPase kecil (Ras-atau Rac-seperti protein) dan mitogen-diaktifkan
protein kinase (MAPK) kaskade mengarah ke faktor transkripsi fosforilasi. Rantai transduksi sinyal yang berbeda menggunakan MAPK kaskade (misalnya, sinyal 1 dan 2) atau melalui perubahan dari [Ca2 +] i (misalnya, sinyal 3) dapat mempengaruhi gen yang sama melalui fosforilasi transkripsi berbeda faktor (TF). The TF dapat bergerak melalui membran nukleus

ketika mereka terfosforilasi (sinyal 1 dan 3); alternatif, MAPK dapat bergerak ke dalam nukleus setelah fosforilasi oleh MAPKK (sinyal 2).

Beberapa interaksi yang dikenal dalam sel tumbuhan transduksi sinyal jaringan. Kompleksitas interaksi ini dapat diharapkan meningkat kemajuan riset.
Mengira terpusat dalam jaringan adalah protein kinase, banyak yang tetap
digambarkan. MAPK, mitogen-activated protein kinase.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s