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신호전달
화학적 신호가 세포를 통해 전달되는 과정 / From Wikipedia, the free encyclopedia
신호전달(信號傳達, 영어: signal transduction)은 화학적 또는 물리적 신호가 일련의 분자적 사건으로 세포를 통해 전달되는 과정이다. 가장 일반적인 과정인 단백질 인산화는 단백질 키네이스에 의해 촉매되어 궁극적으로 세포 반응을 초래한다. 자극을 감지하는 역할을 하는 단백질을 일반적으로 수용체라고 부르지만, 어떤 경우에는 센서라는 용어도 사용된다.[1] 수용체에서 리간드 결합(또는 신호감지(signal sensing))에 의해 유발된 변화는 신호전달 경로로 알려진 생화학적 사건의 사슬인 생화학적 캐스케이드를 발생시킨다.
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신호전달 경로가 서로 상호작용할 때 네트워크를 형성하여 종종 조합적인 신호전달 사건을 통해 세포 반응을 조정할 수 있다.[2] 분자 수준에서 이러한 반응으로는 유전자의 전사 또는 번역의 변화, 단백질의 번역 후 변형 및 입체구조적 변화, 위치 변화가 있다. 이러한 분자적 사건은 세포 생장, 증식, 물질대사 및 기타 여러 과정을 조절하는 기본적인 메커니즘이다.[3] 다세포 생물에서 신호전달 경로는 다양한 방식으로 세포 커뮤니케이션을 조절한다.
신호전달 경로의 각 구성 요소(또는 노드)는 초기 자극과 관련하여 수행하는 역할에 따라 분류된다. 리간드는 1차 전달자라고 불리며, 수용체는 신호 전달기로 1차 효과기를 활성화한다. 이러한 효과기는 일반적으로 단백질이며 종종 2차 전달자와 연결되어 2차 효과기(secondary effector)를 활성화할 수 있다. 노드의 효율성에 따라 신호가 증폭될 수 있으므로(신호 이득이라고 알려진 개념) 하나의 신호전달 분자가 수억 개의 분자와 관련된 반응을 생성할 수 있다.[4] 다른 신호와 마찬가지로 생물학적 신호의 변환은 무시할 수 있는 것부터 병리적인 것까지 다양한 지연, 노이즈, 신호 피드백, 피드포워드 및 간섭을 특징으로 한다.[5] 전산생물학의 출현으로 신호전달 경로와 네트워크의 분석은 획득된 약물 저항에 대한 반응의 기본이 되는 신호전달 재배선 메커니즘(rewiring mechanism)을 포함하여 세포 기능과 질병을 이해하는 데 필수적인 도구가 되었다.[6]