標的細胞または標的細胞は、ホルモンは、その受容体を認識している任意の細胞です。言い換えれば、標的細胞はホルモンが結合してその効果を発揮できる特定の受容体を持っています。
他の人との会話のアナロジーを使用できます。誰かとコミュニケーションしたいときは、メッセージを効果的に伝えることが目標です。同じことを細胞に外挿することができます。
出典：Wikimedia CommonsのArturoGonzálezLaguna
ホルモンが血流を循環しているとき、その旅の途中でいくつかの細胞に出会います。ただし、メッセージを「聞き取り」、解釈できるのはターゲットセルだけです。その特定の受容体のおかげで、標的細胞はメッセージに応答することができます
標的細胞の定義
内分泌学の分野では、標的細胞は、ホルモンのメッセージを認識して解釈するための特定の受容体を持つ任意の細胞型として定義されます。
ホルモンは、腺によって合成され、血流に放出され、特定の反応を引き起こす化学的メッセージです。ホルモンは代謝反応の調節に重要な役割を果たすため、非常に重要な分子です。
ホルモンの性質によって、メッセージを伝える方法は異なります。タンパク質の性質のものは、細胞を透過することができないため、標的細胞の膜上の特定の受容体に結合します。
対照的に、脂質型ホルモンは膜を通過し、細胞内で遺伝物質に作用します。
相互作用特性
化学メッセンジャーとして機能している分子は、酵素がその基質に付着するのと同じ方法で、鍵と鍵のパターンに従って、受容体に付着します。
シグナル分子は、一般により大きな別の分子に結合するという点でリガンドに似ています。
ほとんどの場合、リガンドの結合は、受容体を直接活性化する受容体タンパク質にいくつかの構造変化を引き起こします。この変化により、他の分子との相互作用が可能になります。他のシナリオでは、応答は即時です。
ほとんどのシグナル受容体は標的細胞の原形質膜のレベルにありますが、細胞内に見られるものもあります。
細胞シグナル伝達
標的細胞は、メッセンジャー分子の検出を担当するため、細胞シグナル伝達プロセスの重要な要素です。このプロセスはアールサザーランドによって解明され、彼の研究は1971年にノーベル賞を受賞しました。
この研究者グループは、セルラーコミュニケーションに関連する3つの段階（受信、変換、応答）を正確に特定することができました。
受信
最初の段階では、シグナル分子の標的細胞の検出が行われます。これは細胞の外側から行われます。したがって、化学シグナルは、化学メッセンジャーの受容体タンパク質への結合が、細胞の表面上または内部で発生したときに検出されます。
変換
メッセンジャーと受容体タンパク質の結合により、後者の構成が変化し、伝達プロセスが開始されます。この段階で、信号は応答を引き出すことができる形式に変換されます。
これは、単一のステップを含む場合と、シグナル伝達経路と呼ばれる一連の反応を含む場合があります。同様に、経路に関与する分子はトランスミッター分子として知られています。
応答
細胞シグナル伝達の最後の段階は、変換された信号のおかげで、応答の起源で構成されます。答えは、酵素の触媒作用、細胞骨格の組織化、特定の遺伝子の活性化など、どのようなものでもかまいません。
細胞の反応に影響を与える要因
ホルモンの存在に対する細胞の反応に影響を与えるいくつかの要因があります。論理的には、側面の1つはホルモン自体に関連しています。
ホルモンの分泌、それが分泌される量、およびそれが標的細胞にどれだけ近いかは、応答を調節する因子です。
さらに、受容体の数、飽和レベル、および活動も応答に影響します。
例
一般に、シグナル分子は、受容体タンパク質に結合してその形状を変化させることにより、その作用を発揮します。標的細胞の役割を例示するために、ヴァンダービルト大学のサザーランドと彼の同僚による研究の例を使用します。
エピネフリンとグリコーゲンの分解
これらの研究者たちは、動物ホルモンのエピネフリンが肝細胞および骨格筋組織の細胞内でグリコーゲン（機能が貯蔵である多糖類）の分解を促進するメカニズムを理解しようとしました。
この文脈では、グリコーゲンの分解によりグルコース1-リン酸が放出され、次に細胞によって別の代謝産物であるグルコース6-リン酸に変換されます。その後、一部の細胞（たとえば、肝臓の細胞）は、解糖経路の中間体である化合物を使用できます。
さらに、リン酸塩を化合物から除去することができ、グルコースは細胞燃料としての役割を果たすことができます。エピネフリンの影響の1つは、身体の肉体的または精神的な運動中に副腎から分泌されるときの燃料予備の動員です。
エピネフリンは、標的細胞の細胞質コンパートメントにある酵素であるグリコーゲンホスホリラーゼを活性化するため、グリコーゲンの分解を活性化することができます。
作用機序
サザーランドの実験は、上記のプロセスについて2つの非常に重要な結論に達しました。まず、エピネフリンは分解の原因となる酵素とのみ相互作用するのではなく、細胞内に関与する他のメカニズムまたは中間ステップがあります。
第二に、原形質膜はシグナル伝達において役割を果たす。したがって、プロセスはシグナリングの3つのステップ（受信、変換、応答）で実行されます。
エピネフリンが肝細胞の原形質膜の受容体タンパク質に結合すると、酵素が活性化されます。
参考文献
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