Куда ведут сигнальные пути
Графическое представление клеточного цикла от одного деления до другого похоже на колесо водяной мельницы, но какое воздействие запускает его вращение? Почему в одних случаях это «колесо» вращается плавно, а в других начинает крутиться как сумасшедшее? Чтобы ответить на этот вопрос, имеющий самое прямое отношение к современным таргетным (целевым) методам лечения рака, нам придется вспомнить еще об одном свойстве живого — его способности взаимодействовать с окружающей средой.
Жить — значит реагировать. Повинуясь сигналам извне, голодная амеба движется в направлении возможного источника пищи или «закукливается» в спору до «лучших времен». У организмов более высокоорганизованных, как (предположительно) мы с вами, к реакциям на сигналы внешней среды добавляются социальные взаимодействия, позволяющие решать сложные задачи, не доступные одиночке. Мы не только достаем из шкафа теплую куртку, узнав о скором наступлении холодов, или заглядываем в холодильник, почувствовав голод, но и обмениваемся информацией с коллегами, строим общие планы с близкими, выражаем одобрение или неодобрение тем или иным поступкам членов нашей социальной группы.
Однако мало кто при этом задумывается над тем, что наш собственный организм — это, в сущности, тот же социум, союз множества различных клеток, которым необходима необыкновенная согласованность действий для того, чтобы поддерживать в нас жизнь. Для обмена информацией друг с другом клетки используют разнообразные химические (молекулярные) сигналы. Пути, которыми эти сигналы изменяют поведение клетки в ту или иную сторону, называются сигнальными. Самые известные сигнальные молекулы, о которых слышал каждый, — это гормоны. Половые гормоны определяют формы нашего тела (мужские или женские) и способность к размножению. Гормон инсулин регулирует способность организма усваивать глюкозу и т. д. У каждого из этих гормонов (и множества других менее известных молекул-посредников) есть собственный путь передачи сигнала в клетку.
Большинство сигнальных молекул (их еще называют «лиганды») — это белки или другие достаточно крупные молекулы, которые не могут проникнуть внутрь клетки через мембрану. Чтобы передать сигнал, они должны связаться с молекулой специального белка-рецептора, который похож на рыбину, встроенную в наружную мембрану клетки так, что «голова» ее находится на внешней стороне, а «хвост» — внутри клетки. Когда «голова» захватывает лиганд, молекула рецептора меняет свою форму и ее внутриклеточный «хвост» передает сигнал дальше.
