Pada postingan sebelumnya kita mempelajari tentang persinyalan sel secara lokal dan jarak jauh, namun yang menjadi pertanyaan adalah bagaimana regulator kimiawi tersebut diproses oleh sel target sehingga menghasilkan respon yang tepat. Dalam postingan ini saya akan mencoba untuk memberikan gambaran sekilah bagaimana regulator kimiawi tersebut diproses oleh sel target.
Pemahaman tentang bagaimana pembawa pesan kimiawi bekerja melalui jalur transduksi sinyal berasal dari penelitian yang dilakukan oleh Earl W. Sutherland, dia dan koleganya menyelidiki bagaimana hormon epinefrin pada hewan merangsang penguraian polisakarida simpanan (glikogen) pada sel hati dan sel otot.
Dalam proses penguraian tersebut, glikogen melepaskan gula glukosa-1-fosfat, yang diubah sel menjadi glukosa-6-fosfat. Pada sel hati dapat menggunakan senyawa ini (yang merupakan intermediet awal dalam glikolisis) untuk menghasilkan energi. Alternatif yang lain adalah gugus fosfat dalam senyawa tersebut dibuang dan kemudian dilepaskan dari sel hati ke peredaran darah sebagai glukosa yang dapat dimanfaatkan sel lain untuk melakukan respirasi selular. Sehingga salah satu efek epinefrin yang disekresikan kelenjar adrenal saat kita mengalami stres fisik atau mental adalah untuk memobilisasi cadangan bahan bakar (gula).
Tim peneliti Sutherland menemukan bahwa epinefrin merangsang penguraian glikogen dengan suatu cara yang mengaktivasi sejenis enzin di sitosol sel, yang dinamakan glikogen fosforilase. Dalam penelitian tersebut dilakukan percobaan menambahkan epinefrin dalam campuran dalam tabung reaksi yang berisi enzim (glikogen fosforilase) dan substratnya (glikogen), hasilnya penguraian tidak berjalan. Namun di percobaan yang lain ketika epinefrin ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung sel untuh, proses penguraian glikogen tersebut dapat berlangsung.
Dari percobaan tersebut Sutherland mendapatkan beberapa informasi yang penting. Pertama adalah epinefrin tidak berinteraksi langsung dengan enzim yang bertugas menguraikan glikogen. Kedua, membran plasma terlibat dalam transmisi sinyal epinefrin dengan suatu mekanisme tertentu.
Penelitian Sutherland ini menyiratkan bahwa proses yang berlangsung dari awal hingga akhir ini terbagi menjadi tiga tahap, yaitu:
1. Penerimaan (reception)
Pada tahap ini sel target mendeteksi molekul sinyal yang berasal dari luar sel, kemudian molekul sinyal akan berikatan dengan protein reseptor yang terletak di permukaan atau di dalam sel.
2. Transduksi (transduction)
Pada tahap ini pengikatan molekul sinyal akan mengubah protein reseptor dengan suatu cara tertentu sehingga menginisiasi proses transduksi. Dalam contoh epinefrin di atas, pengikatan epinefrin ke reseptor protein pada membran plasma akan mengaktivkan enzim glikogen fosforilase.
3. Respon (response)
Pada tahap ini sinyal yang ditransduksikan akan memicu respon spesifik, seperti katalisis glikogen oleh enzim glikogen fosforilase.
Mungkin sekian untuk pendahuluan mengenai tahapan pemrosesan sinyal hingga menjadi respon spesifik oleh sel. Dalam tulisan selanjutnya saya akan mencoba mengupas hal-hal di atas lebih mendalam. InsyaAllah.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar