SỰ TRUYỀN TÍN HIỆU VÀ GIAO LƯU THÔNG TIN TẾ BÀO (CELL SIGNALING AND COMMUNICATION) pps

CHƯƠNG XIV
SỰ TRUYỀN TÍN HIỆU VÀ GIAO LƯU THÔNG TIN TẾ BÀO
(CELL SIGNALING AND COMMUNICATION)
Những năm cuối thế kỷ 20, một lĩnh vực sinh học phân tử tế bào gây ấn tượng mạnh là tín
hiệu tế bào (cell signaling) đã phát triển nhanh và sẽ tiếp tục tiến triển trong thế kỉ 21. E.W.
Sutherland là người mở đầu cho các nghiên cứu về các thông điệp (messenger) hóa học và tác
động của chúng lên các con đường tín hiệu - dịch chuyển (signal-transduction). Ông đã nhận giải
Nobel năm 1971 về công trình nghiên cứu này.
Sự giao lưu thông tin (communication) ở cấp độ tế bào có ý nghĩa sống còn đối với sự sống.
Mối quan hệ tế bào-tế bào đặc biệt quan trọng ở các sinh vật đa bào. Hàng tỷ tế bào của cơ thể
người và các động thực vật khác đã truyền thông tin lẫn nhau để thiết lập sự điều phối chính xác
và hài hòa cho sự phát triển của cơ thể từ một hợp tử thành các mô, cơ quan khác nhau, hoạt động
sống bình thường và sinh sản tạo thế hệ mới. Tín hiệu tế bào cũng không kém phần quan trọng đối
với các vi sinh vật đơn bào, cả sinh vật nhân sơ Prokaryotae lẫn nhân chuẩn Eukaryotae, nhất là
khi chúng bắt cặp (mating) trong sinh sản hữu tính.
Một trong những chức năng quan trọng của màng tế bào là tiếp nhận thông tin nhờ các cơ
chế tinh vi, chính xác mà nhiều vấn đề còn chưa rõ.
I. KHÁI QUÁT VỀ TRUYỀN TÍN HIỆU TẾ BÀO
1. Tín hiệu tế bào xuất hiện rất sớm trong tiến hoá
Ở vi khuẩn Escherichia coli (E. coli), các thụ thể (receptor) bề mặt tế bào của các con đường
tín hiệu (signaling pathways) giúp tế bào đáp ứng với sự thay đổi nồng độ phosphate bên ngoài và
các chất dinh dưỡng khác. Trong hiện tượng giao nạp hay tiếp hợp (conjugation), hai tế bào E.
coli khác nhau (F
–
và F
+
hoặc Hfr) nhờ các tín hiệu mới có thể gặp nhau để trao đổi thông tin di
truyền.
Các vi sinh vật nhân chuẩn đơn bào (nấm men, nấm mốc) tiết ra pheromon (chất dẫn dụ) để
phối hợp các tế bào tham gia vào quá trình sinh sản hoặc biệt hoá ở điều kiện môi trường nào đó.
Nấm men Saccharomyces cerevisiae có tế bào gồm 2 kiểu bắt cặp (mating type) là a và α, mà sự

kết hợp của 2 loại tế bào này tạo hợp tử lưỡng bội (2n NST) dẫn đến giảm phân tạo giao tử đơn
bội (n) cho sinh sản hữu tính.Các yếu tố bắt cặp ở nấm men S. cerevisiae chính là một kiểu phát
tín hiệu nhờ pheromon giữa các tế bào.
Như vậy, các sự truyền tín hiệu và thông tin của tế bào đã xuất hiện rất sớm, cách nay nhiều
tỷ năm trong tiến hóa của sinh giới. Điều này khẳng định thêm tầm quan trọng sống còn của các cơ
chế tinh vi và rất phức tạp này.
2. Ba chiến lược truyền thông tin theo khoảng cách ở sinh vật đa bào
Sự truyền thông tin đặc biệt quan trọng và rất phức tạp ở các sinh vật đa bào. Chương trình
phát triển cá thể ở các sinh vật này được thực hiện một cách hoàn hảo và chính xác cả trong không
gian lẫn thời gian (đúng nơi, đúng lúc) một phần quan trọng là nhờ thông tin nội bào và giữa các tế
bào. Ở động vật, các phân tử thông tin ngoại bào thực hiện mối quan hệ giữa các tế bào là những
chất trung gian gồm 3 loại chủ yếu theo khoảng cách tác động : nội tiết (endocrine), cận tiết
(paracrine) và tự tiết (autocrine).
– Sự truyền tín hiệu nội tiết: do chất nội tiết tác động xa từ những tuyến chuyên biệt tiết ra như các
hormone vào dòng máu hoặc dịch ngoại bào tác động đến các tế bào đích khác nhau phân tán
trong cơ thể. Hơn nữa, một số protein màng tác động như các tín hiệu.
– Sự truyền cận tiết: do chất cận tiết tác động đến các tế bào kế cận (xung quanh khoảng 1mm)
bằng các chất thông điệp hóa học cục bộ (local chemical messagers). Sự vận chuyển chất dẫn
truyền thần kinh từ neuron tới neuron (truyền qua sinap (synaptic transmission) là điểm tiếp xúc
giữa các tế bào thần kinh.), từ neuron tới tế bào cơ (cảm ứng hoặc ức chế co cơ) xảy ra qua sự phát
1
tín hiệu cận tiết. Nhiều yếu tố tăng trưởng điều hoà sự phát triển ở sinh vật đa bào cũng tác động ở
phạm vi gần. Một số chúng gắn kết chặt chẽ với chất nền (matrix) ngoại bào, không thành tín hiệu,
nhưng sau đó có thể được phóng thích ở dạng có hoạt tính. Nhiều tín hiệu quan trọng cho sự phát
triển khuếch tán khỏi tế bào tín hiệu, tạo thang (gradient) nồng độ và gây ra các phản ứng đáp trả
khác nhau tuỳ vào nồng độ của chúng ở tế bào đích.
– Sự truyền tín hiệu tự tiết: Trong sự phát tín hiệu tự tiết, tế bào đáp ứng với chất do chúng tiết ra
gọi là chất tự tiết. Một số yếu tố tăng trưởng tác động theo kiểu này và các tế bào nuôi cấy thường
tiết ra các yếu tố tăng trưởng để kích thích sự tăng sinh và phát triển của chúng. Kiểu phát tín hiệu
này rất phổ biến ở tế bào khối u, các tế bào này sản xuất thừa và phóng thích các yếu tố tăng

trưởng để kích thích sự tăng sinh không tương xứng, không kiểm soát của chính chúng cũng như
các tế bào lành lân cận; quá trình này tạo thành khối u.
Các phân tử tín hiệu là các protein xen màng (integral membrane proteins) trên bề mặt tế
bào cũng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển. Trong vài trường hợp, các tín hiệu này trên
màng của một tế bào gắn với các thụ thể (receptor) bề măt của tế bào đích lân cận gây biệt hoá
chúng. Ở các trường hợp khác, sự phân cắt protein tín hiệu xen-màng phóng thích vùng ngoại sinh
chất để nó làm chức năng như là protein tín hiệu hoà tan.
Một số phân tử tín hiệu có thể tác động cả biên độ ngắn và dài. Chẳng hạn, epinephrine
hoạt động như chất truyền thần kinh (tín hiệu cận tiết) và như hormone cơ thể (tín hiệu nội tiết). Ví
dụ khác là yếu tố tăng trưởng biểu bì EGF (epidermal growth factor) được tổng hợp như protein
xen màng sinh chất. EGF xen màng có thể gắn và phát tín hiệu tới tế bào lân cận nhờ tiếp xúc trực
tiếp. Sự phân cắt nhờ protease ngoại bào sẽ phóng thích EGF dạng tan, mà nó có thể tạo tín hiệu
theo cơ chế cận tiết hoặc tự tiết.
Trong mỗi trường hợp, tế bào tiêu điểm đáp lại các tín hiệu ngoại bào đặc hiệu nhờ những
protein chuyên biệt gọi là các thụ thể (receptors) gắn với phân tử thông tin và có phản ứng đáp lại.
Nhiều tín hiệu hóa học tác động với những nồng độ rất thấp. Những tế bào khác nhau có thể phản
ứng không giống nhau đáp lại cùng một tín hiệu thông tin. Ví dụ, acetylcholin kích thích sự co cơ
xương, nhưng nó làm giảm nhịp và lực co cơ tim.
Các nghiên cứu gần đây làm sáng tỏ nhiều chi tiết của các tín hiệu và thông tin của tế bào
và các mối quan hệ phức tạp trong điều hòa hoạt động nội bào cũng như tiếp nhận thông tin ngoại
bào.
3. Các giai đoạn của sự truyền tín hiệu : thu nhận, chuyển đổi và đáp trả
Nhóm của Sutherland đã nghiên cứu phương thức hormone động vật epinephrine kích
thích sự phân hủy glycogen dự trữ trong gan và cơ. Họ phát hiện ra rằng epinephrine kích thích sự
phân hủy glycogen bằng cách nào đó hoạt hóa glycogen phosphorylase, một enzyme tế bào chất.
Tuy nhiên, thí nghiệm in vitro cho thấy khi thêm epinephrine vào ống nghiệm chứa hổn hợp
enzyme phosphorylase và cơ chất glycogen của chúng thì sự phân hủy glycogen không xảy ra.
Epinephrine chỉ có thể hoạt hóa glycogen phosphorylase khi hormone bổ sung vào dung dịch chứa
các tế bào nguyên trạng (intact cells). Kết quả cho thấy hai điều : thứ nhất, epinephrine không tác
động trực tiếp lên enzyme phân hủy glycogen; một hoặc hàng loạt bước trung gian diễn ra bên

trong tế bào; thứ hai, màng sinh chất bằng cách nào đó thực hiện việc chuyển tín hiệu epinephrine.
Ngay thời gian đầu, ông cho rằng quá trình có thể chia làm 3 giai đoạn. Ngày nay, quá trình được
mô tả trên sơ đồ đơn giản hóa như sau (hình 14.1).
2
1. Thu
nhận
2. Dịch
chuyển
3. Đáp
trả
Phân tử tín hiệu ngoại bào
Các enzyme Các protein Các protein
trao đổi chất điều hòa gen khung sườn
Thay đổi Thay đổi Thay đổi
trao đổi chất biểu hiện gen hình dạng hay
vận động
Màng sinh
chất tế bào
mục tiêu
Các protein
hiệu ứng
(Effector
protein)
Hình 1. Sơ đồ đơn giản nêu khái quát về quá trình truyền tín hiệu tế bào
1) Thu nhận: khi các tế bào mục tiêu phát hiện tín hiệu (signals) đến từ bên ngoài. Tín
hiệu hóa học coi như “được phát hiện” khi nó gắn vào protein tế bào, mà thường là trên bề mặt.
2) Dịch chuyển. Sự gắn phân tử tín hiệu làm thay đổi protein thụ thể bằng vài cách, do vậy
quá trình dịch chuyển bắt đầu. (Transduction có nghĩa là phiên dịch, do vậy có nghĩa không đơn
giản chuyển tiếp mà gây ra nhiều biến đổi phức tạp phía sau). Giai đoạn dịch chuyển biến tín hiệu
thành dạng tạo ra phản ứng đặc hiệu của tế bào. Theo hệ thống của Sutherland, sự gắn epinephrine

vào bên ngoài của thụ thể protein ở màng sinh chất tế bào gan dẫn đến qua hàng loạt bước hoạt
hóa enzyme glycogen phosphorylase. Sự dịch chuyển đôi khi diễn ra một bước, nhưng thường đòi
hỏi nhiều bước của nhiều phân tử khác nhau theo con đường tín hiệu-dịch chuyển. Các phân tử
trong con đường này thường được gọi là các phân tử truyền xung (rờ-le hay “cầu nối” - relay
molecules).
3) Đáp trả : Ở giai đoạn thứ ba, các tín hiệu đã dịch chuyển cuối cùng kích hoạt phản ứng
đặc hiệu của tế bào. Phản ứng có thể là bất kỳ hoạt tính nào rất đa dạng của tế bào như xúc tác bởi
enzyme làm thay đổi tao đổi chất, tái cấu trúc khung sườn tế bào làm thay đổi hình dạng hay sự
vận động của tế bào, hoặc hoạt hóa các gen đặc hiệu trong nhân. Quá trình tế bào-truyền tín hiệu
đảm bảo cho các hoạt tính cốt lõi diễn ra trong đúng tế bào, đúng thời điểm và sự phối hợp hài hòa
với các tế bào khác nhau của cơ thể.
Gần đây, sự giao lưu thông tin nhờ tín hiệu ngoại bào thường được chia ra chi tiết hơn gồm
các bước: (1) tổng hợp và (2) phóng thích tín hiệu bởi tế bào tín hiệu; (3) vận chuyển tín hiệu tới tế
bào đích; (4) gắn kết tín hiệu bởi receptor protein đặc hiệu dẫn đến hoạt hóa chúng; (5) khởi sự
một hoặc nhiều con đường chuyển tín hiệu nội bào nhờ receptor được kích hoạt (6) những thay đổi
đặc trưng trong chức năng, biến dưỡng hoặc sự phát triển của tế bào (7) loại bỏ tín hiệu, thường
kết thúc phản ứng đáp lại của tế bào.
Đại đa số thụ thể được hoạt hoá nhờ liên kết với phân tử gắn trên màng hoặc tiết ra ngoài
(như các hormone, yếu tố tăng trưởng, chất dẫn truyền thần kinh và pheromon). Tuy nhiên, một số
receptor được hoạt hoá nhờ thay đổi nồng độ chất biến dưỡng (như oxy, chất dinh dưỡng) hay kích
3
Protein thụ thể
Các protein tín
hiệu nội bào
thích vật lý (như ánh sáng, va chạm, nhiệt). Ở E. coli, các receptor trên bề mặt màng sinh chất tế
bào kích hoạt các con đường tín hiệu giúp tế bào đáp lại với những thay đổi mức phosphate bên
ngoài và các chất dinh dưỡng khác.
4. Sự phụ thuộc của các tế bào động vật vào nhiều phân tử tín hiệu nội bào
Hình 14.2. Các tín hiệu nội bào tác động đến các quá trình sống căn bản ở tế bào động vật
Mỗi kiểu tế bào phô bày ra một loạt các receptor cho phép nó đáp trả đến một loạt tương

ứng các phân tử tín hiệu tạo ra bởi các tế bào khác. Các phân tử tín hiệu đó hoạt động trong các tổ
hợp để điều hòa hành vi của tế bào (hình 14.2). Như nêu ở đây, một tế bào riêng lẻ thường đòi hỏi
nhiều tín hiệu để sống còn, tăng trưởng và phân bào hoặc biệt hóa. Nếu mất đi các tín hiệu sống
còn thích hợp, tế bào sẽ phải tự tử được biết như là apoptosis (sự chết tế bào theo chương trình).
II. CÁC TÍN HIỆU VÀ LIGAND
1. Các tín hiệu
Các phân tử tín hiệu (Signals) ngoại bào điều hoà tương tác giữa các sinh vật đơn bào và
cũng là các chất điều hoà chủ chốt của các quá trình sinh lý và phát triển ở sinh vật đa bào. Cả các
tế bào nhân sơ và nhân chuẩn đều phải xử lý thông tin từ môi trường ngoài và đáp trả một cách
thích hợp. Các tín hiệu ngoại bào bao gồm các protein-neo màng và tiết (membrane-anchored and
secreted proteins), các peptide, các phân tử nhỏ kỵ nước (như các hormone steroid, thyroxine), các
phân tử nhỏ ưa nước dẫn xuất từ các amino acid (như epinephrine), các khí (nitric oxide - NO), và
kích thích vật lý (ánh sáng).
Sự gắn kết giữa phân tử tín hiệu ngoại bào vào các thụ thể bề mặt kích hoạt các con đường
dịch chuyển tín hiệu nội bào, mà cuối cùng điều biến chức năng, sự biến dưỡng hay biểu hiện gen
của tế bào. Các tế bào luôn ở tư thế sẵn sàng phiên dịch các tín hiệu (interpret signals) và không
phải tất cả các tế bào có thể phiên dịch tất cả tín hiệu.
4
Sự sống sót
Tăng trưởng
+ Phân bào
Chết theo chương
trình (Apoptosis)
Chết
Biệt hóa
Để phiên dịch tín hiệu, tế bào phải có protein thụ thể thích hợp. Các sinh vật thu nhận rất
nhiều tín hiệu từ môi trường như ánh sáng, mùi, vị, nhiệt độ, sự chạm, và âm thanh. Các tế bào bên
trong của sinh vật đa bào tiếp xúc với các dịch ngọai bào, với các tế bào khác và nhận thông tin từ
chúng
Các tín hiệu từ một tế bào có thể tác động lên nhiều tế bào lân cận (cận tiết), tế bào ở xa (nội

tiết) hay tác động lên chính nó (tự tiết). Một số nhỏ trong nhiều kiểu tín hiệu của tế bào động vật là
các hormone, neurotransmitter (chất dẫn truyền thần kinh), thông điệp hóa học (chemical
messages) từ hệ miễn dịch, CO
2
, và H
+
. Ở động vật lớn, các tín hiệu đạt đến mục tiêu thông qua sự
khuếch tán như các tín hiệu tự tiết hay cận tiết khi mục tiêu ở gần.
Các tín hiệu tự tiết là những tín hiệu được tạo ra bởi chính các tế bào mà nó tác động. Các
tín hiệu cận tiết khuyếch tán đến các tế bào lân cận và tác động đến chúng (hình 14.3). Khi mục
tiêu ở xa, các tín hiệu được chuyển đi trong máu nhờ dòng tuần hoàn (hình 14.4).
Tế bào nội tiết Receptor – mục tiêu
Hình 14.3. Sự truyền tín hiệu cận tiết
Hình 14.4. Các tín hiệu nội tiết theo dòng
máu đi xa
Các phân tử tín hiệu ưa nước và kỵ nước. Các phân tử tín hiệu có thể phân loại theo khả
năng tan trong nước. Đa phần các phân tử thông tin tan trong nước, chúng gắn với những thụ thể
trên bề mặt tế bào.
Những phân tử tín hiệu kỵ nước như các hormone tuyến giáp và steroid không tan trong
nước, nhưng nhờ gắn với các protein tải đặc hiệu chúng tan trong máu và được chuyển đi xa. Các
hormone này tan trong lipid, khi được các protein tải phóng thích, chúng dễ dàng ngấm qua màng
của tế bào tiêu điểm.
Có sự khác nhau về thời gian tồn tại của các phân tử thông tin tan trong nước và tan trong
lipid. Các phân tử tín hiệu tan trong nước khi được phóng thích vào máu chỉ tồn tại vài phút, số
khác vài giây hay miligiây ngay khi xâm nhập vào khoảng giữa màng tế bào. Các hormone steroid
tồn tại nhiều giờ và các hormone tuyến giáp trong nhiều ngày. Tương ứng các phân tử tín hiệu tan
trong nước gây phản ứng ngắn hạn, còn các phân tử tín hiệu tan trong lipid có phản ứng lâu dài
hơn nhiều.
Phản ứng đáp lại tối đa của tế bào với ligand đặc biệt nói chung xảy ra ở các nồng độ ligand
khi hầu hết các receptor vẫn chưa bị choán chỗ.

2. Các ligand
Ligand (phối tử) là phân tử tín hiệu gắn vào thụ thể. Các receptor gắn các ligand với tính đặc
hiệu đáng kể, mà được xác định nhờ tương tác không đồng hoá trị giữa ligand và amino acid đặc
trưng của protein thụ thể. Sự gắn ligand làm cho thụ thể biến dạng. Ligand không tiếp tục tham gia
vào con đường này. Các receptor gắn ligand theo quy luật tác động khối (law of mass action), và
do vậy sự gắn là thuận nghịch. Nồng độ ligand làm phân nửa các receptor bị choán chỗ đã gắn kết
với ligand, Kd, được xác định bằng thực nghiệm và biểu thị ái lực của ligand với receptor.
Các tác nhân ức chế có thể gắn vào các chỗ gắn ligand trên các phân tử receptor. Các chất
ức chế (inhibitor) tự nhiên và nhân tạo rất quan trọng trong y học.
Có hai lớp (classes) các phân tử tín hiệu (hình 14.5) :
Ngoài tế bào Tín hiệu không phân cực Receptor xuyên màng Tín hiệu phân cực
5
Tế bào
tín hiệu
Mục tiêu
Chất trung gian
Dòng máu
Hình 14.5. Hai loại ligand cho hai kiểu receptor
 Các ligand với các thụ thể tế bào chất (cytoplasmic receptors): các phân tử nhỏ
và/hoặc không phân cực có thể xuyên qua màng sinh chất , như các steroid.
 Các ligand với các thụ thể màng sinh chất: các phân tử lớn hoặc phân cực không
thể xuyên màng sinh chất, như insulin. Các receptor thường là protein xuyên màng.
3. Các thông điệp thứ cấp mang các tín hiệu từ nhiều thụ thể
Sự liên kết cuả ligand (thông điệp sơ cấp) với nhiều thụ thể bề mặt tế bào dẫn đến sự gia tăng
ngắn hạng (hoặc giảm) trong nồng độ của một số các phân tử tín hiệu nội bào có trọng lượng thấp,
gọi là thông điệp thứ cấp (second messengers). Các phân tử này gồm 3’,5’-cAMP vòng (cyclic
AMP); 3’,5’-cGMP vòng; 1,2-diacylglycerol (DAG) và inositol 1,4,5-triphosphate (IP3). Các
thông điệp thứ cấp quan trọng khác là Ca
2+
và nhiều inositol phospholipid, còn gọi là

phosphoinositide, được khảm trên màng tế bào.
Nồng độ nội bào tăng cao của một hay nhiều thông điệp thứ cấp tiếp theo sự gắn với tín hiệu
ngoại bào sẽ kích hoạt sự thay đổi nhanh chóng trong hoạt tính của một hoặc nhiều enzyme hay
protein không enzyme. Ở cơ, sự tăng cảm ứng tín hiệu trong Ca
2+
bào tương làm co cơ; sự gia tăng
tương tự trong Ca
2+
gây cảm ứng xuất bào của các túi tiết (exocytosis of secretory vesicles) trong
các tế bào nội tiết và chất dẫn truyền thần kinh trong túi tiết ở tế bào thần kinh. Tương tự, nồng độ
cAMP tăng cũng cảm ứng các thay đổi khác nhau trong biến dưỡng tế bào, mà chúng khác nhau ở
các kiểu khác nhau của tế bào người. Ion Ca
2+
và các phosphoinositide cũng tác động như thông
điệp thứ cấp. Phương thức tác động của cAMP và các thông điệp thứ cấp quan trọng khác sẽ nêu
sau.
III. CÁC THỤ THỂ (RECEPTORS)
Thụ thể (receptor) là một protein xuyên màng có khả năng liên kết với một ligand tại một
domain ở phía ngoài tế bào, từ đó làm thay đổi hoạt tính của domain tế bào chất.
Tế bào đáp lại chỉ một ít trong nhiều tín hiệu mà chúng nhận được. Kiểu các tín hiệu mà tế
bào sản sinh ra được xác định di truyền. Các thụ thể có các điểm gắn đặc hiệu cho các tín hiệu của
chúng, như ví dụ hormone tăng trưởng sau đây (hình 14.6).
6
Tín hiệu (hormone tăng trưởng)
Màng sinh chất
Thụ thể
Bên trong tế bào
Hình 14.6. Tín hiệu gắn vào các điểm đặc hiệu trên receptor của chúng
1. Các kiểu receptor xuyên màng chủ yếu
Có bảy kiểu receptor xuyên màng chủ yếu (bảng 14.1), gồm : 1) receptor gắn kết-protein G

(GPCRs - G protein–coupled receptors), 2) receptor cytokine, 3) RTK (receptor tyrosine kinase),
4) receptor TGF (transforming growth factor – nhân tố tăng trưởng chuyển hóa), 5) receptor
Hedgehog, 6) receptor Wnt và receptor Notch (hình 14.7 và bảng 14.1). Một số protein kênh ion
tác động như những “cổng” (“gates”) là các thụ thể tín hiệu.
1 2 3 4 5 6 7
Các receptor : GPCR cytokine RTK TGF Hedgehog Wnt Notch
Hình 14.7. Bảy kiểu receptor xuyên màng chủ yếu (đánh số 1 – 7 và giải thích trên bảng 14.1).
Bảng 14.1. Tác động của bảy kiểu receptor xuyên màng chủ yếu (hình 14.5).
Tên receptor Thựchiện phản ứng Ví dụ về tác động
1. Receptor
gắn-protein G
Găn vào protein G tam phân kiểm
soát hoạt tính của protein effector
(adenylyl cyclase)
Hoạt hóa các nhân tố phiên mã bào tương
và nhân tế bào qua vài con đường (ở đây là
tác động kinase potein A)
2. Receptor
cytokine
Kết hợp với các kinase JAK bào
tương
Hoạt hóa các nhân tố phiên mã STAT bằng
phosphoryl hóa
3.RTK-
Receptor
kinase
tyrosine
Domain bào tương với hoạt tính
kinase tyrosine
Hoạt hóa các kinase bào tương (kinase

MAP) chuyển vào nhân và hoạt hóa các
nhân tố phiên mã nhân nhờ phosphoryl hóa
4. Receptor
TGFβ
Domain bào tương với hoạt tính
kinase serine/threonine
Hoạt hóa các nhân tố phiên mã Smad trong
bào tương nhờ phosphoryl hóa
5. Receptor
Hedgehog
(Hh)
Ligand Hh cột vào màng của tế
bào tín hiệu bằng neo (anchor)
cholesterol
Kiểm soát quá trình chế biến nhân tố phiên
mã; sự gắn Hh làm phóng thích khỏi phức
hợp bào tương
6. Receptor
Wnt
Ligand Wnt được palmitoyl hóa
(palmitoylated) gắn vào phức hợp
receptor 7 protein xuyên màng
Phóng thích nhân tố phiên mã đã hoạt hóa
từ phức hợp đa protein trong bào tương
7. Receptor
Notch
Ligand, Delta, là protein xuyên
màng trên tế bào tín hiệu
Domain bào tương của Notch được phóng
thích bởi sự phân hủy protein tác động kết

hợp với các nhân tố phiên mã nhân
7
Thụ thể (hai tiểu
phần)
Mặt ngoài
màng sinh chất
Nhân
Ngoài tế bào
Ba kiểu receptor nghiên cứu tốt ở sinh vật nhân chuẩn phức tạp:
 Các thụ thể gắn G-protein (G protein-linked receptors).
 Các kinase protein (Protein kinases) : receptor cytokine và receptor tyrosine
 Các thụ thể kênh ion (Ion channel receptors)
2. Các receptor hoạt hoá một số lượng giới hạn các con đường tín hiệu
Số lượng receptor và các con đường tín hiệu được nêu ra dường như quá lớn. Chúng được
đặt tên theo các nhóm receptor có liên quan (như GPCRs, receptor tyrosine kinase), kiểu ligand
(như TGFβ, Wnt, Hedgehog) hoặc các cấu phần chuyển dịch tín hiệu nội bào chủ chốt. Nhờ đó
giúp chúng ta hiểu được sự phong phú của nguồn thông tin mới liên quan đến tín hiệu tế bào-tế
bào. Tín hiệu bên ngài tác động với các đặc điểm sau :
- Các tín hiệu bên ngoài cảm ứng 2 kiểu đáp lại của tế bào (hình 14.8): (1) Thay đổi hoạt tính
hoặc chức năng của các protein đặc hiệu tồn tại trước đó (2) Thay đổi số lượng protein đặc hiệu
do tế bào sinh ra, chủ yếu là do thay đổi các yếu tố phiên mã làm hoạt hoá hoặc ức chế quá trình
này. Nói chung, kiểu đáp ứng 1 xảy ra nhanh hơn kiểu 2. Sự phát tín hiệu từ các receptor gắn kết-
protein G (GPCRs - G protein–coupled receptors) thường làm thay đổi hoạt tính protein có sẵn
trước đó, mặc dù hoạt hoá các receptor này ở một số tế bào có thể lại làm thay đổi trong biểu hiện
gen.
- Các nhóm thụ thể khác khác, trong số 7 nhóm chủ yếu, vận hành trước tiên điều biến sự
biểu hiện gen. Ở một số trường hợp, receptor đã hoạt hóa trực tiếp yếu tố phiên mã trong bào
tương (cytosol) (như TGFβ và con đường cytokine thụ thể) hoặc lắp ráp phức hợp tín hiệu nội bào
để hoạt hoá yếu tố phiên mã trong bào tương (như con đường Wnt). Ở con đường khác, sự phân
cắt protein của thụ thể màng tế bào được hoạt hóa hoặc protein bào tương sẽ phóng thích yếu tố

phiên mã (như Hedgehog, Notch và con đường NK-kB). Các yếu tố phiên mã được hoạt hoá bằng
con đường này sẽ vào nhân, rồi kích thích (hoặc ngẫu nhiên ức chế) phiên mã các gen đích đặc
hiệu. Sự truyền tín hiệu từ các receptor tyrosine kinase làm hoạt hoá vài protein kinase trong bào
tương, mà các protein này đi vào nhân và điều hoà hoạt tính của các yếu tố phiên mã trong nhân.
Phân tử tín hiệu ngoại bào
Tác động
nhanh (giây
đến phút)
Hành vi tế bào thay đổi
Tác động
chậm (nhiều
phút đến
nhiều giờ)
Hình 14.8. Hai kiểu tác động của các phân tử tín hiệu ngoại bào
8
Thụ thể bề
mặt tế bào
Nhân
Chức năng
protein thay
đổi
Tổng hợp protein thay đổi
Bộ máy tế bào chất thay đổi
Con đường
tín hiệu nội
bào
- Một số nhóm receptor có thể chuyển tín hiệu qua nhiều nhiều hơn một con đường tín hiệu
nội bào, gây nên các đáp lại khác nhau của tế bào. Sự phức tạp này là điển hình ở các receptor gắn
kết-protein G, receptor tyrosine kinase (RTK), receptor cytokine.
- Mặc dù có rất nhiều loại ligand và receptor đặc hiệu khác nhau, nhưng có tương đối ít các cơ chế

dịch chuyển tín hiệu và các protein nội bào được bảo tồn cao trong tiến hóa đóng vai trò quan
trọng trong các con đường tín hiệu nội bào. Nhiều tiến bộ đã đạt được trong những năm gần đây,
như có thể vạch ra toàn bộ con đường tín hiệu từ liên kết ligand với receptor ở vài nhóm cho tới sự
đáp lại cuối cùng của tế bào.
3. Các thụ thể gắn G-protein (G protein-linked receptors)
Trước tiên sẽ tập trung vào nhóm rất lớn các thụ thể bề mặt hoạt hoá protein G tam phân
(trimeric G). Chúng được gọi là các receptor gắn kết protein G (GPCRs), có ở mọi tế bào nhân
chuẩn từ nấm men tới người. Bộ gen người, mã hoá cho vài ngàn GPCR. Chúng bao gồm các
receptor tham gia hệ thị giác, khướu giác (olfactory -smell)), vị giác (gustatory - taste); thụ thể của
nhiều chất dẫn truyền thần kinh và phần lớn các thụ thể cho các hormone kiểm soát quá trình biến
dưỡng carbohydrate, amino acid và chất béo.
a. Cấu trúc phân tử và sự tương tác của GPCR
Tất cả các thụ thể GPCR đều chứa 7 domain xuyên màng, với đoạn đầu N trên mặt ngoài
màng tế bào, đoạn đầu C nằm trong bào tương của màng sinh chất. Do vậy, chúng được gọi là các
thụ thể gắn protein G bảy-trải rộng (seven-spanning G protein-linked receptors) là những protein
với bảy vùng xuyên qua lớp lipid đôi (hình 14.9).
Hình 14.9. Sơ đồ cấu trúc chung của receptor gắn kết-protein G.
Tất cả receptor loại này đều định hướng giống nhau trên màng và chứa 7 domain xoắn α xuyên màng
(H1-H7), 4 phân đoạn ngoại bào (E1-E4), 4 phân đoạn bào tương (C1-C4). Đoạn đầu-carboxyl (C4), vòng
C3, ở vài receptor, còn có vòng C2 cũng tương tác với protein G tam phân gắn kết.
Tín hiệu
Thụ thể Protein G Protein effector Protein G hoạt hóa
protein G bất hoạt bất hoạt
Hình 14.10 a và b. Các thụ thể gắn-protein G làm biến dạng protein ở phía tế bào chất
Ligand gắn vào phía ngoài tế bào và làm biến dạng protein ở phía tế bào chất (hình 14.10a và
b). Điều này làm nhô điểm gắn (binding site) cho protein G. Protein G cũng có điểm gắn cho
9
Ngoài tế bào
Trong tế bào
a b

Mặt ngoài
Bào tương
Bào
tương
Màng
sinh chất
Khoảng ngoài tế bào
GTP. Tiểu phần gắn GTP (GTP-bound subunit) tách ra và di chuyển dọc theo màng cho đến khi
tìm gặp protein hiệu ứng (effector protein). Protein hiệu ứng có thể xúc tác nhiều phản ứng,
khuếch đại tín hiệu (hình 14.10).
Protein G dịch chuyển tín hiệu chứa 3 tiểu phần α, β, và γ. Trong quá trình chuyển tín hiệu
nội bào, các tiểu phần β và γ gắn chung với nhau và thường được coi là tiểu phần Gβγ. Gα là
protein công tắc (switch). αGTPase chuyển đổi qua lại giữa trạng thái hoạt động (mở - on) khi gắn
kết với GTP và trạng thái bất hoạt (đóng - off) khi gắn với GDP (hình 14.10). Kích thích receptor
gắn kết làm hoạt hoá protein G, khi đó protein G sẽ điều biến hoạt tính của protein hiệu ứng
(protein tác động hay gây hiệu ứng). Mặc dù effector protein hầu như được Gα.GTP hoạt hóa,
nhưng trong vài trường hợp nó bị ức chế. Hơn thế nữa, phụ thuộc vào tế bào và ligand, tiểu phần
Gβγ, thay vì Gα.GTP, có thể truyền tín hiệu tới protein hiệu ứng. Thêm vào đó, hoạt tính của vài
protein hiệu ứng khác nhau bị các phức hợp GPCR-ligand kiểm soát. Tuy nhiên, tất cả protein hiệu
ứng đều là các kênh ion gắn màng hay các enzyme xúc tác sự hình thành thông điệp thứ cấp (như
cAMP, DAG và IP
3
). Các dao động này trong quá trình chuyển tín hiệu nhờ GPCR gia tăng là vì
các protein G đa phức (multiple G proteins) được mã hóa trong các bộ gen sinh vật nhân chuẩn. Ví
dụ, bộ gen người mã hóa 27 tiểu phần Gα, 5 Gβ và 13 Gγ khác nhau. Cho đến nay biết được, các
tiểu phần G có chức năng tương tự nhau.
Khuếch đại
Hình 14.11. Protein G kích hoạt effector protein xúc tác nhiều phản ứng, khuếch đại tín hiệu
Các protein G có thể hoạt hóa hoặc ức chế các effector. Epinephrine minh họa cho cả hai khả
năng đó. Ở tim, epinephrine làm cho protein G hoạt hóa enzyme tạo cAMP, chất có tầm hiệu quả

rộng lên tế bào. Ở các tế bào cơ trơn quanh các mạch máu, epinephrine làm cho protein G ức chế
sản sinh cAMP, các cơ giãn ra, và mạch máu mở rộng cho dòng máu tối đa.
Ở động vật có vú protein G tam phân có nhiều lớp lớn và các effector của chúng.
b. Các protein GTPase công tắc
Một nhóm lớn các protein công tắc nội bào (intracellular swich proteins) hình thành nên siêu
họ GTPase. Đây là các protein gắn với nucleotide guanine, được “mở” khi gắn kết với GTP và
“tắt” khi gắn với GDP. Sự chuyển đổi do cảm ứng tín hiệu (Signal-induced conversion) của trạng
thái từ bất hoạt sang hoạt động là nhờ nhân tố chuyển đổi guanine GEF (Guanine nucleotide–
exchange factor) làm phóng thích GDP từ protein công tắc. Sự gắn GTP tiếp theo, được thuận lợi
nhờ nồng độ nội bào cao, gây cảm ứng thay đổi cấu hình 2 đoạn của protein, gọi là công tắc I và
II, cho phép protein gắn kết và hoạt hóa các protein tín hiệu khác phía sau.
Hoạt tính GTPase nội tại của protein công tắc sẽ thuỷ phân GTP thành GDP và Pi, do vậy
chuyển cấu hình công tắc I và II từ dạng hoạt động trở về dạng bất hoạt. Tốc độ thuỷ phân GTP
10
Protein
effector
Chất phản ứng Sản phẩm
thường được gia tăng nhờ protein GAP (GTPase-accelerating protein) – protein tăng tốc GTPase),
mà hoạt tính của nó cũng có thể bị kiểm soát bởi các tín hiệu ngoại bào. Tốc độ thuỷ giải GTP
điều hoà độ dài thời gian protein công tắc còn ở dạng cấu hình hoạt động và có thể chuyển tín hiệu
xuôi dòng.
Có hai nhóm protein GTPase công tắc: protein G tam phân (lớn), liên kết trực tiếp và được
hoạt hoá nhờ một số receptor, protein G đơn phân (nhỏ) như Ras và các protein tương tự Ras. Ras
liên kết gián tiếp với receptor qua các protein trung gian và các protein GEF. Tất cả protein G
chứa các vùng giống công tắc I và II sẽ điều biến hoạt tính của các protein hiệu ứng đặc biệt
(specific effector proteins) nhờ các tương tác trực tiếp protein-protein khi protein G gắn vào GTP.
Mặc dù có những điểm tương tự như vậy, cả hai nhóm protein gắn-GTP này được điều hòa trong
những con đường rất khác nhau.
Sự điều hòa GTPase đơn phân (GTPase monomeric) (hình 14.12). Các protein hoạt hóa
GTPase (GAPs) làm bất hoạt protein bằng kích thích nó thủy phân sự gắn nó với GTP tạo ra GDP

mà vẫn còn gắn chặt vào GTPase bất hoạt. Các nhân tố trao đổi nucleotide guanine GEF hoạt hóa
protein bất hoạt bởi sự kích thích nó phóng thích GDP của chúng. Do nồng độ GTP trong bào
tương (cytosol) cao hơn 10 lần nồng độ GDP, protein nhanh chóng gắn GTP đồng thời đẩy GDP
ra và như vậy được hoạt hóa.
GTPase đơn phân bất hoạt
GTPase đơn phân có hoạt tính
Hình 14.12. GTPase đơn phân làm “công tắc”
c. Epinephrine gắn kết với vài receptor gắn-protein G khác nhau
Epinephrine đặc biệt quan trọng trong trung chuyển phản ứng đáp lại của cơ thể với stress,
như hoảng sợ hay làm việc quá sức, khi tất cả các mô cần thoái dưỡng nhiều glucose và acid béo
nhằm sản sinh ATP. Nguồn nhiên liệu trao đổi chất chủ yếu này có thể cung cấp cho máu trong vài
giây bằng cách phân cắt glycogen thành glucose trong gan và triacylglycerol thành acid béo trong
tế bào mỡ.
Ở động vật có vú, sự giải phóng glucose và acid béo có thể kích hoạt nhờ gắn epinephrine
(hay norepinephrine) vào các receptor
β
-adrenergic trên bề mặt tế bào gan và tế bào mỡ.
Epinephrine gắn với receptor β-adrenergic trên tế bào cơ tim làm tăng độ co cơ, tăng lượng máu
cung cấp cho các mô. Ngược lại, kích thích receptor β-adrenergic bằng epinephrine lại gây dãn cơ
trơn ở ruột.
Một kiểu receptor epinephrine khác, receptor
α
2-adrenergic, tìm thấy ở tế bào cơ trơn thành
mạch máu trong đường ruột, da và thận. Khi epinephrine gắn với các receptor này làm cho động
mạch co lại, cắt đứt sự tuần hoàn tới cơ quan ngoại vi. Những tác động khác nhau này của
epinephrine đều dẫn tới kết quả chung là cung cấp năng lượng cho sự chuyển động nhanh của các
cơ vận động chủ yếu để mau đáp lại các stress của cơ thể.
Mặc dù tất cả receptor epinephrine đều là GPCR, nhưng các kiểu khác nhau gắn với protein
G khác nhau. Do đó, ngoài tầm quan trọng về sinh lý, các receptor này được quan tâm vì chúng
11

kích hoạt các con đường dịch chuyển tín hiệu nội bào khác nhau. Cả hai kiểu phụ (subtypes) của
receptor β- adrenergic gọi là β1 và β2 đều gắn cặp với protein G kích thích (stimulatory G protein
- Gs), protein này hoạt hoá enzyme adenylyl cyclase gắn-màng. Một khi được hoạt hóa, adenylyl
cyclase xúc tác tổng hợp thông điệp thứ cấp cAMP. Hai kiểu phụ của receptor β-adrenergic, là β1
và β 2, cũng gắn kết với các protein G khác nhau. Receptor β1-adrenergic bắt cặp với protein Gi
để ức chế adenylyl cyclase, chính enzyme tác động kết hợp với các β-adrenergic receptor. Ngược
lại, protein Gq bắt cặp với receptor α2-adrenergic để hoạt hóa một enzyme tác động khác, tạo ra
các thông điệp thứ cấp khác nhau.
Vài độc tố của vi khuẩn chứa một tiểu phần xâm nhập vào màng sinh chất của tế bào và xúc
tác sự biến đổi Gsα GTP để ngăn chặn sự thủy giải GTP thành GDP. Kết quả là Gsα vẫn còn ở
trạng thái kích hoạt, liên tục hoạt hoá adenylyl cyclase mà không có sự kích thích hormone. Độc tố
cholera do vi khuẩn Vibrio cholera sinh ra và enterotoxin của vài chủng E. coli tác động theo cách
này lên tế bào biểu mô ruột. cAMP nội bào gia tăng quá mức làm mất chất điện giải và nước trong
khoang ruột, gây bệnh tiêu chảy nước đặc trưng cho sự nhiễm bởi các vi khuẩn này.
d. Receptor gắn-protein G hoạt hóa hoặc ức chế adenylyl cyclase
Protein G tam phân cho phép các phức receptor-hormone khác nhau điều biến hoạt tính của
chính protein hiệu ứng. Trong gan, glucagon và epinephrine gắn kết với các thụ thể khác, nhưng
cả hai receptor này đều tương tác với và hoạt hóa Gs, mà nó hoạt hóa adenylyl cyclase, do đó kích
hoạt cùng chính các phản ứng biến dưỡng đáp lại. Sự hoạt hóa adenylyl cyclase và do đó nồng độ
cAMP, tỉ lệ với tổng nồng độ Gsα.GTP gây nên do sự gắn cả hai hormone với các thụ thể tương
ứng.
Điều hòa hoạt tính âm và dương của adenylyl cyclase xảy ra trong một vài kiểu tế bào, để
đảm bảo sự kiểm soát tinh vi lượng cAMP. Ví dụ, kích thích các tế bào mỡ bằng epinephrine,
glucagon, hay ACTH (Adrenocorticotrophic hormone) làm hoạt hóa adenylyl cyclase, trong khi
prostaglandin PGE1 hay adenosine thì ức chế enzyme.
e. Các thụ thể kênh ion (Ion channel receptors)
Một số protein kênh ion tác động như những “cổng” (gates) là các receptor tín hiệu. Các
protein kênh có thể mở cho các ion vào hay ra, hoặc đóng lại để hạn chế chúng. Tín hiệu cho mở
hay đóng kênh có thể là hóa học, ánh sáng, âm thanh, áp lực hay điện thế. Ví dụ về kênh ion cổng
là thụ thể acetylcholine (hình 14.13).

Hình 14.13. Kênh ion cổng trường hợp Acetylcholine (Ach)
4. Các protein kinase
Một số protein thụ thể trở thành các kinase khi được hoạt hóa. Phosphate được chuyển từ
ATP đến protein mục tiêu, làm biến hình hay hoạt tính của chúng. Đôi khi protein kinase
12
Ngoài tế bào
Trong tế bào
phosphoryl hóa chính nó và được gọi là tự phosphoryl hóa (autophosphorylation). Các thụ thể của
Insulin là những ví dụ về các thụ thể protein kinase (hình 14.14).
Insulin
Phản ứng của tế bào
Hình 14.14. Các thụ thể của Insulin
5. Các thụ thể tế bào chất
Các thụ thể tế bào chất (Cytoplasmic receptors) nằm bên trong tế bào gắn với các ligand có
thể xuyên màng sinh chất. Thụ thể biến hình và lúc đó có thể đi vào nhân, nơi nó tác động như
nhân tố phiên mã (hình 14.15). Các hormone steroid là ví dụ của các phân tử tín hiệu kiểu đó.
Hình 14.15. Thụ thể tế bào chất
IV. SỰ DỊCH CHUYỂN TÍN HIỆU
13
Bên ngoài tế bào
Nhân
Trong tế bào
Thụ thể
corticoid
Protein chaperone
Ngoài tế bào
Thụ thể insulin
Cơ chất đáp lại
insulin
Các nhóm P

Trong tế bào
Toàn bộ quá trình tín hiệu tế bào, từ phát hiện tín hiệu đến đáp trả cuối cùng, được gọi là
con đường chuyển dịch tín hiệu (signal transduction pathway). Con đường chuyển dịch tín
hiệu bao gồm tín hiệu, thụ thể, sự dịch chuyển và các hiệu ứng (effects). Nó thường được mô
tả như một loạt các sự kiện, tuy nhiều sự kiện diễn ra cùng lúc. Con đường chuyển dịch tín
hiệu gồm các bước tóm tắt như sau :
 Receptor gắn vào phân tử tín hiệu và biến hình.
 Sự thay đổi cấu hình gây ra hoạt tính kinase.
 Sự phosphoryl hóa biến đổi chức năng của protein.
 Tín hiệu được khuếch đại (amplified).
 Các nhân tố phiên mã được hoạt hóa.
 Sự tổng hợp đã được biến đổi của các protein đặc hiệu diễn ra.
 Tác động của protein thay đổi hoạt tính tế bào.
Các transducer (chất dịch chuyển) chuyển tín hiệu từ dạng này sang dạng khác. Sự dịch
chuyển trực tiếp (Direct transduction) cho kết quả từ tác động của bản thân receptor lên các
protein hiệu ứng. Sự dịch chuyển trực tiếp diễn ra ở màng sinh chất. Sự dịch chuyển gián tiếp sử
dụng thông điệp thứ cấp để làm trung gian cho tương tác giữa sự gắn receptor (receptor binding)
và phản ứng tế bào (cellular reaction). Trong cả hai dịch chuyển trực tiếp và gián tiếp tín hiệu khởi
sự hàng loạt các sự kiện mà lập tức dẫn đến phản ứng đáp trả cuối cùng.
1. Chuỗi bậc thang protein kinase
Chuỗi bậc thang protein kinase (protein kinase cascade) là sự dịch chuyển tín hiệu trực tiếp
xúc tác sự phosphoryl hóa các protein mục tiêu (hình 14.16). Các chi tiết của chuỗi bậc thang
protein kinase nhất định đã được tìm ra từ khảo sát ức chế protein Ras (Ras protein inhibition) khi
xử lý ung thư bàng quang (bladder cancer). Ras là một phần của chuỗi bậc thang protein kinase
ảnh hưởng đến phân bào. Con đường này được gọi là cascade (chuỗi bậc thang) vì mỗi kinase
phosphoryl hóa bước kế tiếp.
Hình 14.16. Chuỗi bậc thang protein kinase (Protein Kinase Cascade)
Ít nhất có ba ưu thế để có nhiều bước kinase trong dịch chuyển tín hiệu:
 Mỗi một protein kinase được hoạt hóa có thể phosphoryl hóa nhiều protein mục tiêu, do
vậy sự khuếch đại của tín hiệu diễn ra ở mỗi bước.

14
Ngoài tế bào
Nhân tố tăng trưởng
Trong tế
bào
Các phản ứng của tế bào
Nhân
Có hoạt tính
Bất hoạt
Protein adaptor
 Tín hiệu ở màng tế bào được chuyển đến nhân.
 Việc có được nhiều bước tác động các protein mục tiêu khác nhau cho phép nhiều loại
phản ứng đáp trả bởi các tế bào khác nhau đến cùng tín hiệu đó.
2. Tác động của các thông điệp thứ cấp
Sự dịch chuyển tín hiệu gián tiếp phổ biến hơn sự dịch chuyển tín hiệu trực tiếp. Các nghiên
cứu về hiệu quả của epinephrine lên enzyme phosphorylase trong gan phát hiện cAMP vòng
(cyclic AMP - cAMP) như thông điệp thứ cấp. Thông điệp thứ cấp mang tín hiệu từ thụ thể màng
đến tế bào chất. Thông điệp thứ cấp tác động đến nhiều quá trình tế bào, bằng cách khuếch đại tín
hiệu.
Phân tử cAMP là một nucleotide vòng nhỏ tạo ra từ ATP. Enzyme adenylyl cyclase tạo ra
cAMP dùng ATP làm cơ chất (hình 14.17). Adenylyl cyclase được hoạt hóa tiểu phần protein G đã
hoạt hóa (activated G protein subunit).
Tương tự các thông điệp thứ cấp khác, cAMP không phải là enzyme. Chúng tác động như các
đồng yếu tố (cofactors) hay chất điều hòa dị lập thể (allosteric regulators) của các protein mục
tiêu. cAMP có hai lọai mục tiêu chủ yếu: các kênh ion và các protein kinase.
a. Tác động của Adenyl cyclase
b. Từ ATP tạo c-AMP
Hình 14.17. Sự hình thành cAMP
Phospholipid có thể bị thủy giải thành các cấu phần (components) có tác động như thông
điệp thứ cấp. Phosphatidyl inositol-bisphosphate (PIP2) bị thủy giải thành inositol triphosphate

(IP
3
) and diacylglycerol (DAG) (hình 14.18).
Mỗi một của hai phần này thành thông điệp thứ cấp : IP
3
di chuyển vào tế bào chất và DAG ở
lại trên màng. Các messenger thứ cấp này kích hoạt nhiều sự kiện của tế bào.
Hình 14.18. Hệ thống thông điệp thứ cấp IP
3
và DAG
15
Màng sinh chất
Các phản ứng của tế
bào
Các phiến của lưới nội
chất trơn
Trong tế bào
Kênh
Ca
2+
Ca
2+
cao
Ion calcium cũng là thông điệp thứ cấp. Nồng độ Ca
2+
trong tế bào chất thường chỉ khoảng
0,1 Mm. Nồng độ này được giữ thấp thông qua sự vận chuyển tích cực, cả đi ra khỏi tế bào và đi
vào lưới nội chất. Không giống với cAMP, Ca
2+
không được tạo ra trong tế bào; nó phải được

nhập vào. Nhiều tín hiệu khác nhau làm cho các kênh Ca
2+
mở ra, kể cả IP
3
. Một khi tín hiệu kích
hoạt các kênh Ca
2+
mở ra, nồng độ Ca
2+
nhanh chóng tăng lên đến 100 lần nồng độ tĩnh (resting).
Các ion calcium lúc này ảnh hưởng đến các hoạt tính của những protein tế bào, kể cả protein
kinase C. Ca
2+
cũng gắn vào các protein kênh Ca
2+
, kích hoạt sự phóng thích bổ sung Ca
2+
. Ion
calcium gắn vào calmodulin (tên gọi protein gắn calcium), mà nó có thể hoạt hóa một số protein
nhất định.
Khí nitric oxide (NO) đã được phát hiện là thông điệp thứ cấp bởi các nhà khoa học nghiên
cứu các hiệu ứng của acetylcholine, chất gây giãn cơ trơn của mạch máu. Acetylcholine kích thích
con đường IP
3
tạo ra dòng đi vào của Ca
2+
, mà nó dẫn đến gia tăng mức thông điệp thứ cấp khác
là cGMP. Thông điệp này kích thích kinase cascade dẫn đến giãn cơ. Tuy nhiên, con đường trao
đổi chất này không hoạt động trong mô động mạch cô lập, do thiếu bao biểu bì (endothelial
lining). Đã phát hiện ra rằng NO, được tạo ra do các tế bào biểu bì, cũng cần thiết. Acetylcholine

làm tăng mức Ca
2+
trong các tế bào biểu bì, chúng làm hoạt hóa NO synthase là enzyme tạo NO.
NO khuếch tán nhanh từ các tế bào biểu bì đến các tế bào cơ trơn kế cận. Trong các tế bào cơ trơn,
NO hoạt hóa enzyme guanylyl cyclase, mà enzyme này kích thích sự hình thành cGMP (hình
14.19).
Các tế bào phải điều hòa hoạt tính của các transducer. NO không bền vững và bị phân hủy
nhanh, do vậy NO được điều hòa bởi nó được tạo ra nhiều bao nhiêu. Các nồng độ Ca
2+
được hồi
phục bởi các cơ chế như các bơm của màng (membrane pumps) và các kênh ion.
Các protein kinase cascade bị gián đoạn bởi các protein phosphatase loại bỏ các phosphate
đã được gắn thêm, làm bất hoạt (deactivating) các kinase. Các GTPase làm bất hoạt G protein bởi
chuyển đổi GTP thành GDP. Cả hai cAMP và cGMP đều chuyển thành AMP và GMP bằng các
phosphodiesterase tương ứng với chúng.
Hình 14.19. Nitric Oxide là messenger thứ cấp
3. Năm con đường tín hiệu nội bào song song được hoạt hóa bởi các GPCR hoặc
RTK, hay cả hai.
Ví dụ có tính giả thuyết này (hình 14.20) cho thấy sự phức tạp và đan chéo nhau của các con
đường truyền tín hiệu trong tế bào. Năm kinase ở cuối của mỗi con đường tín hiệu phosphoryl hóa
các protein mục tiêu, mà nhiều trong số đó được phosphoryl hóa bởi nhiều hơn một kinase.
Phospholipase C được hoạt hóa bởi hai kiểu receptor thì có khác. Các GPCR hoạt hóa PLCβ, trong
khi các RTK hoạt hóa PLCγ (không nêu). Mặc dù không nêu, một số GPCR cũng có thể hoạt hóa
Ras, nhưng chúng thực hiện việc này độc lập với Grb2 thông qua (via) Ras-GEF sao cho được
hoạt hóa bởi Ca
2+
và diacylglycerol.
Phân tử tín hiệu
16
Tế bào biểu bì

Tế bào cơ trơn
Các protein điều hòa gen Các protein mục tiêu
Hình 14.20. Năm con đường nội bào song song
Chú thích : Grb2 - , PI 3-kinase -, IP3 -, Ras–GEF (Sos), MAP, PDK1, PKA, CaM-kinase, PKC, Akt kinase
4. Các hiệu ứng tín hiệu : những biến đổi trong chức năng tế bào
Các hiệu ứng tín hiệu (Signal effects) có thể bao gồm :
 Sự mở các kênh màng.
 Thay đổi hoạt tính enzyme.
 Những khác biệt trong phiên mã gen.
Các tế bào thần kinh cảm giác của các giác quan được kích thích thông qua việc mở các
kênh ion. Mỗi một trong hàng nghìn tế bào thần kinh của trong mũi biểu hiện đúng một trong
các thụ thể đó. Khi phân tử mùi gắn vào thụ thể của chúng, G protein trở nên có hoạt tính, nó
dẫn đến sự hình thành thông điệp thứ cấp, cAMP. cAMP này gắn vào các kênh ion làm chúng
cho phép Na
+
đi vào. Sự thay đổi nồng độ ion Na
+
kích thích neuron gởi tín hiệu đến não (hình
14.20 và 14.21).
17
Phân tử mùi
Não
Xoan mũi
Đến não
Tế bào thần kinh
Bên ngoài tế bào
Chất mùi
Thụ thể mùi
Kênh khe
cAMP

Hình 14.20. Con đường dịch chuyển tín hiệu làm mở kênh ion
Hình 14.21. Con đường dịch chuyển tín hiệu : cơ chế làm mở kênh ion
a. Tạo cAMP. b.Làm mở kênh cho ion vào trong tế bào.
Các hiệu ứng của epinephrine lên các tế bào gan làm hoạt tính enzyme thay đổi. Sự gắn của
epinephrine vào thụ thể gắn-protein G gây ra sự tổng hợp cAMP, mà đến lượt nó khởi sự hàng
loạt các phản ứng kinase (hình 14.22, 14.23). Hai enzyme bị thay đổi là:
 Glycogen synthase bị mất hoạt tính do sự phosphoryl hóa.
 Glycogen phosphorylase được hoạt hóa, khi xúc tác sự tách glucose khỏi glycogen.
Hình 14.22. Các phản ứng chuôi bậc thang (cascade) làm hoạt tính enzyme biến đổi
18
Tín hiệu đến não
Màng sinh
chất
a b
Tiểu phần protein
G hoạt hóa
Ngoài tế bào
Adenylyl cyclase hoạt hóa
Glycogen synthase hoạt động
Glycogen sunthase bất hoạt
Protein kinase A bất hoạt
Phosphorylase kinase bất hoạt
Protein kinase A hoạt động
Phosphorylase kinase
hoạt động
Bên ngoài tế bào Phóng thích glucose
Hình 14.23. Các phản ứng chuôi bậc thang (cascade) làm hoạt tính enzyme biến đổi (tiếp theo)
Các thụ thể màng sinh chất tham gia vào khởi sự hàng loạt các phản ứng đáp trả biểu hiện
gen. Các con đường tín hiệu Ras kết thúc trong nhân, nơi các gen thực hiện phân bào được phiên
mã. Các hormone steroid gắn vào receptor trong tế bào chất, chúng ảnh hưởng đến sự phiên mã

gen.
Bảng 14.2 cho thấy tác động của hàng loạt hormone đến các mô và các phản ứng đáp trả tương
ứng.
Bảng 14.2. Các phản ứng đáp trả của một số tế bào cảm ứng hormone qua trung gian c-AMP vòng
MÔ MỤC TIÊU HORMONE ĐÁP TRẢ CHỦ YẾU
Tuyến giáp
Vỏ thương thận
Buồng trứng
Cơ
Tủy
Tim
Gan
Thận
Mỡ
TSH: hormone-kích thích tuyến giáp
Adrenocorticotrophic hormone (ACTH)
Hormone thể vàng (LH)
Adrenaline
Parathormone
Adrenaline
Glucagon
Vasopressin
Adrenaline, ACTH, glucagon, TSH
Tổng hợp hormone thyroid
và tiết ra
Tiết cortisol
Tiết progesterone
Phân hủy glycogen
…Tủy xương
Tăng tốc độ tim và ép co cơ

Phân hủy glycogen
….nước
Phân hủy triglyceride
Ở thực vật, ánh sáng hoạt hóa phytochrome, mà lúc này gắn vào các protein điều hòa ở tế
bào chất. Chúng di chuyển vào nhân và ảnh hưởng các gen dẫn đến tổng hợp lục lạp.
Một số tế bào gởi các tín hiệu trực tiếp từ bên trong chúng sang bên trong của các tế bào kế
cận. Sự chuyển tín hiệu này diễn ra qua các cấu trúc chuyên biệt gọi là các nối khe (gap junctions)
trong các tế bào động vật, và plasmodesmata trong các tế bào thực vật.
V. CÁC CON ĐƯỜNG TÍN HIỆU KIỂM SOÁT HOẠT TÍNH GEN
Toàn bộ bộ gen di truyền được chứa đựng trong hầu hết các tế bào là tiềm năng tạo thành số
lớn của các kiểu tế bào, mà chúng biểu hiện sự đa dạng rất lớn về nhiệm vụ. Tuy nhiên, mỗi tế bào
riêng biệt chỉ sử dụng một phần của nguồn dự trữ di truyền vốn có của một sinh vật. Một loạt các
tín hiệu ngoại bào về hormone, trao đổi chất, phát triển và môi trường ảnh hưởng đến các gen mà
tế bào sử dụng ở một thời điểm nhất định nào đó trong đời sống của chúng. Như đã nêu ở hình
14.7 và giải thích trên bảng 14.1 (ở trên), bảy kiểu receptor xuyên màng chủ yếu đều có tác động
cuối cùng đến sự biểu hiện gen. Ngoài ra, còn có siêu họ receptor nhân (the nuclear receptor
superfamily) tác động đến sự phiên mã gen trong nhân tế bào. Do có quá nhiều con đường tín hiệu
19
Trong tế
bào
Màng sinh
chất
Glycogen phosphorylase bất
hoạt
Glycogen phosphorylase bất hoạt
kiểm soát hoạt tính gen, ở phần này vài ví dụ được nêu để có thể hiểu rõ hơn về sự truyền tín tác
động đến sự biểu hiện gen trong tế bào.
1. Siêu họ receptor nhân
Trong tế bào có hẵn một siêu họ (super family) các receptor gắn vào DNA tế bào, mà đa
phần là các receptor hormone (hình 14.24). Tất cả các receptor này gắn vào DNA ở homodimer

(đồng lưỡng phân – 2 nucleotide giống nhau) hay heterodimer (dị lưỡng phân – 2 nucleotide khác
nhau), nhưng để đơn gản hóa ở đây nêu chúng như các đơn phân (monomers). Tất cả các receptor
này có cấu trúc họ hàng (related structure). Ở đây, domain ngắn gắn-DNA trong mỗi receptor
được ghi dấu.
Domain gắn-DNA
Hình 14.24. Siêu họ các receptor nhân tế bào
Protein receptor ở trạng thái bất hoạt khi gắn vào các protein kìm hãm (hình 25a). Các thí
nghiệm trao đổi domain (domain-swap) cho rằng nhiều sự gắn-ligand (ligand-binding), hoạt hóa-
phiên mã (transcription-activating) và các domain gắn DNA trong các receptor đó có thể thực hiện
chức năng như những module chuyển đổi qua lại (interchangable).
Sự hoạt hóa thụ thể: Trường hợp điển hình, sự gắn ligand vào thụ thể làm cho domain gắn-
DNA của thụ thể gập lại (clamp shut) quanh ligand, các protein kìm hãm tách ra, và các protein
đồng hoạt hóa (coactivator proteins) gắn vào domain hoạt hóa-phiên mã của receptor (receptor’s
transcription-activating domain), do vậy gia tăng sự phiên mã gen (hình 25b). Trong các trường
hợp khác, sự gắn ligand có hiệu ứng ngược lại làm cho các protein đồng kìm hãm (co-repressor)
gắn vào receptor, do vậy giảm phiên mã. Dù không nêu ở đây, hoạt tính cũng có thể kiểm soát
theo biến đổi ở vi trí thụ thể: trong dạng bất hoạt của chúng, nó có thể ở lại trong tế bào chất; sự
gắn ligand dẫn đến mở các tín hiệu nằm trong nhân làm chúng xâm nhập vào nhân tác động đến
DNA.
20
Hình 14.25. a) Receptor bất hoạt và b) Receptor có hoạt tính.
2. Ví dụ của các đáp trả sơ cấp và thứ cấp gây ra bởi thụ thể hormone nhân
Phản ứng đáp trả có thể là sơ cấp (primary response) sớm (hình 14.26) và thứ cấp (secondary
response) chậm lại (14.27). Một số protein đáp trả-sơ cấp mở các gen đáp trả thứ cấp, trong khi đó
số khác đóng các gen đáp trả-sơ cấp. Số lượng hiện nay của các gen đáp trả-sơ cấp và thứ cấp
nhiều hơn số được nêu ra. Các thuốc (drugs) ức chế sự tổng hợp protein kìm hãm sự phiên mã của
các gen đáp trả-thứ cấp nhưng không tác động đến các gen đáp trả-sơ cấp, cho phép cả hai nhóm
đáp trả qua phiên mã gen sẵn sàng được phân biệt. Hình cho thấy các đáp trả đối với hormone
steroid, nhưng cũng chính những nguyên tắc này áp dụng cho các ligand khác hoạt hóa các protein
thụ thể nhân.

Hình 14.26. Phản ứng đáp trả sơ cấp nhanh
Hình 14.27. Phản ứng đáp trả thứ cấp chậm lại
3. Làm sao sự tăng nồng độ cAMP nội bào có thể thay đổi phiên mã gen.
Sự gắn của phân tử tín hiệu ngoại bào vào GPCR của chúng hoạt hóa adenylyl cyclase qua
G, và như vậy tăng nồng độ cAMP trong bào tương. Sự gia tăng nồng độ cAMP hoạt hóa PKA, và
các tiểu đơn vị xúc tác được phóng thích (released catalytic subunits) của PKA lúc đó có thể đi
vào nhân, nơi chúng phosphoryl hóa protein điều hòa gen (gene regulatory protein) CREB. Một
khi được phosphoryl hóa, CREB gắn thêm chất đồng hoạt hóa (coactivator) CBP, mà kích thích
phiên mã gen (hình 14.28). Trong một số trường hợp, ít nhất, protein CREB bất hoạt gắn vào phần
tử đáp trả cAMP (cAMP response element CRE) trong DNA trước khi nó được phosphoryl hóa.
Con đường tín hiệu này kiểm soát nhiều quá trình trong các tế bào, từ tổng hợp hormone trong các
tế bào nội tiết đến sản sinh protein cần cho cảm ứng trí nhớ lâu dài (long-term memory) trong não.
Chúng ta sẽ thấy về sau rằng CREB cũng có thể được hoạt hóa bởi một số con đường tín hiệu
khác, độc lập với AMP.
21
Hình 14.28. Tín hiệu ngoại bào tạo cAMP và tác động đến phiên mã gen
4. Con đường tín hiệu JAK-Stat được hoạt hóa bởi các cytokine
Sự gắn của cytokine hoặc làm cho hai mạch polypeptide thụ thể tách rời thành lưỡng phân
hóa (dimmerization, như nêu) hay định hướng lại các mạch của thụ thể trong dimmer đã tạo sẵn từ
trước. Trong bất kỳ trường hợp nào, các JAK gắn kèm (associated) đều giữ nhau sao cho chúng có
thể phosphoryl hóa chéo (cross-phosphorylate) cái này với cái kia trên tyrosine, sự bắt đầu quá
truyền tín hiệu được nêu. Trong vài trường hợp, thụ thể có hoạt tính mạnh là trimer (tam phân)
hơn là dimmer.
22
Hình 15.29. Con đường tín hiệu JAK-Stat được hoạt hóa bởi các cytokine
5. Con đường tín hiệu auxin
Đây là con đường tín hiệu ở thực vật. Cấu trúc của auxin indole-3-acetic acid và khi vắng
mặt auxin được nêu trên hình 15.30. Trong sự vắng mặt auxin, protein kìm hãm (repressor) phiên
mã (gọi là Aux/IAA) gắn và ức chế protein điều hòa gen (gọi là nhân tố đáp lại-auxin, ARF –
auxin-response factor), mà nó cần cho sự phiên mã của các gen đáp lại auxin. Các protein receptor

auxin chủ yếu ở trong nhân và một phần của các phức hợp ligase ubiquitin.
Khi được hoạt hóa bởi gắn auxin, các phức hợp receptor-auxin phục hồi (recruit) các phức
hợp ubiquitin ligase làm ubiquityl hóa các protein Aux/IAA, đánh dấu chúng cho sự phân hủy
trong các proteasome. ARF lúc này tự do hoạt hóa sự phiên mã của các gen chịu trách nhiệm-
auxin. Có nhiều các ARF, các protein Aux/IAA, và các receptor auxin hoạt động như minh họa
trên hình 15.31.
Các gen auxin mục tiêu đóng
Hình 15.30. Vắng mặt auxin
Hình 15.31. Khi có mặt auxin
CÁC THUẬT NGỮ VÀ KHÁI NIỆM CĂN BẢN
23
Chất kìm hãm phiên
mãAux/IAA
Nhân tố đáp
trả-auxin (ARF)
Phân tử auxin
Các nghiên cứu chi tiết về tín hiệu và thông tin tế bào đã phát hiện nhiều cơ chế mới,
mà muốn hiểu rõ cần làm quen với các khái niệm căn bản, trước khi được nêu chi tiết ở các đề
mục phía trên.
(1) ACTH (Adrenocorticotrophic hormone): hormone kích vỏ trên (thượng) thận.
(2) Adenylyl cyclase : Enzyme gắn trên màng tế bào xúc tác tổng hợp cAMP, dùng ATP làm cơ chất.
(3) 3’,5’-cAMP vòng (cyclic AMP) : Adenosine monophosphate vòng.
(4) Apoptosis : Sự chết theo chương trình của các tế bào. Apoptosis, từ Hy Lạp có nghĩa là “rơi xuống” hay
“rụng xuống” như lá cây.
(5) ARF (nhân tố đáp lại-auxin –auxin-response factor): cần cho phiên mã các gen đáp lại auxin.
(6) Calmodulin : tên gọi một loại protein gắn calcium.
(7) Chất cận tiết (Paracrine): tín hiệu khuyếch tán đến các tế bào lân cận và tác động chúng.
(8) Chất mang hay chất tải (Transporter): receptor giúp chuyển các phân tử nhỏ qua màng sinh chất.
(9) Chất nội tiết (Endocrine) : các hormone do các tuyến chuyên biệt tiết vào dòng máu hoặc dịch ngoại
bào tác động đến các tế bào đích khác nhau phân tán trong cơ thể.

(10) Chất tự tiết (Autocrine): những tín hiệu được tạo ra bởi chính tế bào mà nó tác động.
(11) Chuỗi bậc thang protein kinase (protein kinase cascade) là sự dịch chuyển tín hiệu trực tiếp xúc tác sự
phosphoryl hóa các protein mục tiêu. Con đường này được gọi là cascade (chuỗi bậc thang) vì mỗi kinase
phosphoryl hóa bước kế tiếp.
(12) Cytokine: là polypeptide nhỏ ảnh hưởng đến sụ phát triển các các loại tế bào chuyên biệt.
(13) DAG: 1,2-diacylglycerol
(14) Dịch chuyển tín hiệu (Signal Transduction): mô tả quá trình một thụ thể tương tác với một ligand tại bề
mặt của tế bào và từ đó khởi động các con đường trao đổi chất trong tế bào.
(15) Effector protein (protein hiệu ứng): là một protein đích cho sự hoạt hóa protein G, nó có thể xúc tác
nhiều phản ứng, khuếch đại tín hiệu
(16) GAP (GTPase-accelerating protein) – protein tăng tốc GTPase), mà hoạt tính của nó cũng có thể bị
kiểm soát bởi các tín hiệu ngoại bào.
(17) GEF (Guanine nucleotide–exchange factor - nhân tố chuyển đổi guanine): gây chuyển đổi do cảm ứng
tín hiệu trạng thái từ bất hoạt sang hoạt động làm phóng thích GDP từ protein công tắc.
(18) Glycogen phosphorylase: một enzyme tế bào chất kích thích sự phân hủy glycogen.
(19) cGMP vòng (cyclic GMP): Guanidine momophosphate vòng.
(20) Gs (stimulatory G protein- protein G kích thích): protein hoạt hoá adenylyl cyclase gắn-màng.
(21) GTPase : enzyme làm bất hoạt G protein bởi chuyển đổi GTP thành GDP
(22) Guanylyl cyclase : enzyme kích thích sự hình thành cGMP.
(23) Khuếch đại tín hiệu (Signal Amplification) : tín hiệu hormon phải được gia tăng nhanh số lượng (hàng
chục ngàn hay thậm chí hàng triệu phân tử cAMP/ tế bào) để tạo đủ thông điệp thứ cấp từ vài ngàn receptor
cho 1 hormon chuyên biệt trên 1 tế bào, thường xảy ra xuôi dòng từ receptor bề mặt.
(24) IP3: inositol 1,4,5-triphosphate
(25) JAK kinases: nhóm kinase tyrosine protein bào tương (cytolosic protein tyrosine kinase).
(26) Ligand: một phân tử nằm bên ngoài tế bào có khả năng liên kết với thụ thể trên màng nguyên sinh chất
của tế bào, từ đó gây nhiều hiệu ứng trong tế bào chất.
(27) Nhân tố tăng trưởng (Growth factor): là một ligand thường là một polypeptide nhỏ, hoạt hoá thụ thể
trên màng plasma kích thích sự phát triển của tế bào đích.
(28) MAP kinase (MAPK) là một protein kinase Ser/Thr hoạt hoá tác nhân gây nguyên phân. Có một số lớn
protein kinase Thr/Ser nội bào tạo một số con đường tín hiệu.

(29) Nhập bào (Endocytosis): là quá trình tế bào đưa các phân tử và các phần tử vào phía trong.
(30) NO synthase là enzyme tạo NO (Nitric oxid).
(31) Nội nhập (Internalization): quá trình phức hợp ligand-receptor được vận chuyển vào trong tế bào.
(32) Phản ứng đáp trả sơ cấp (primary response): thực hiện sớm do protein đáp trả-sơ cấp.
(33) Phản ứng đáp trả thứ cấp (secondary response): thực hiện chậm lại do protein đáp trả- thứ cấp.
(34) Phosphatase : enzyme loại bỏ các phosphate đã được gắn thêm, làm bất hoạt các kinase.
(35) PIP2: Phosphatidyl inositol-bisphosphate.
(36) Protein công tắc nội bào (intracellular swich proteins): các protein gắn với nucleotide guanine, được
“mở” khi gắn kết với GTP và “tắt” khi gắn với GDP.
(37) Protein đồng hoạt hóa (coactivator proteins) gắn vào domain hoạt hóa-phiên mã của receptor, do vậy
gia tăng sự phiên mã gen.
24
(38) Protein G (G protein): một loại protein liên kết với nucleotide loại G. Protein G dạng tam phân
(trimer) liên quan đến màng sinh chất.
(39) Protein kinase: là protein chuyển nhóm phosphat từ ATP cho một protein khác.
(40) Protein serine/Threonine kinase: phosphoryl hoá protein nội bào trên gốc serine hay threonine.
(41) Protein tyrosine kinase: phosphoryl hoá amino acid tyrosine trên một protein.
(42) RTK - receptor tyrosine kinase: là kinase gắn màng có vùng ngoại bào và nội bào lớn, gắn chuyên biệt
với ligand như yếu tố sinh trưởng dẫn đến phosphoryl hoá gốc tyrosine trên protein khác.
(43) STATs: nhóm các nhân tố phiên mã được hoạt hóa trong bào tương tiếp sau khi ligand gắn vào các thụ
thể cytokine.
(44) Thông điệp (tín hiệu) thứ cấp (second messenger): là một phân tử nhỏ được tạo ra khi một con đường
truyền tín hiệu được hoạt hóa như cAMP vòng (cyclic AMP)
(45) Thụ thể (Receptor) : là một protein xuyên màng có khả năng liên kết với một ligand tại một domain ở
phía ngoài tế bào, từ đó làm thay đổi hoạt tính của domain tế bào chất.
(46) Thụ thể cytokine (Cytokine receptor) : các thụ thể bề mặt tế bào có các vùng bào tương gắn chặt với
một màng của một họ các protein tyrosine kinase bào tương, các JAK kinase.
(47) Thụ thể gắn kết-protein G (GPCRs - G protein–coupled receptors): sự phát tín hiệu từ các receptor này
thường làm thay đổi hoạt tính protein có sẵn trước đó.
(48) Thụ thể màng sinh chất (membrane receptors): các phân tử lớn hoặc phân cực không thể xuyên màng

sinh chất, như insulin.
((49) Thụ thể TGF
β
: Một số các phân tử truyền tín hiệu ngoại bào có liên quan với nhau mà đóng vai trò
phổ biến trong trong điều hòa phát triển ở động vật.
(50) Thụ thể tế bào chất (cytoplasmic receptors): các phân tử nhỏ và/hoặc không phân cực có thể xuyên qua
màng sinh chất , như các steroid.
(51) Tín hiệu (Signals) : Các tín hiệu có thể là các phân tử hóa chất hay các kích thích vật lý.
(52) Transducer (chất dịch chuyển): chuyển tín hiệu từ dạng này sang dạng khác.
(53) Tự phosphoryl hóa (autophosphorylation). Khả năng một loại kinase tự phosphoryl hóa
(phosphorylate). Sự tự phosphoryl hóa không nhất thiết phải xảy ra trên cùng một chuỗi polypeptide, ví dụ
như trong một dimer, mỗi tiểu đơn vị có thể phosphoryl hóa cái kia
(54) Yếu tố tăng trưởng biểu bì EGF (epidermal growth factor) được tổng hợp như protein xen màng sinh
chất kích thích sự tăng trưởng biểu bì.
25