Kita mengetahui bahwa dalam proses pengolahan sinyal terjadi di dalam sel, tanpa melihat peristiwa yang terjadi di nukleus dan sitoplasma, proses penajaman (fine tuning) sinyal terjadi di berbagai titik di dalam sel. Dalam jalur persinyalan, mulai penerimaan sinyal di permukaan sel, hingga pengolahan sinyal di dalam sel memiliki banyak langkah. Banyaknya langkah dalam proses regulasi sinyal tersebut memiliki banyak manfaat, seperti mengamplifikasi (menguatkan) senyal dan responnya, serta menyediakan titik yang berbeda untuk meregulasi respon sel. Dengan adanya berbagai titik yang berbeda dalam meregulasi respon sel, memungkinkan koordinasi jalur sinyal dan berkontribusi dalam kespesifikasian respon yang akan terjadi.
Dalam proses amplifikasi sinyal, suatu kaskade protein tertentu memiliki peran dalam mengamplifikasi respon sel terhadap suatu sinya. Hal ini menjadikan produk yang teraktivasi lebih banyak daripada proses sebelumnya.
Hal seperti ini dimungkinkan terjadi karena banyak protein yang berada dalam kondisi aktif yang cukup lama untuk mengolah banyak molekul substrat sebelum kembali ke fase tidak aktif (inaktif). Salah satu contoh akibat amplifikasi sinyal adalah molekul epinefrin yang berikatan pada reseptor pada permukaan sel hati atau sel otot akan melepaskan ratusan juta molekul glukosa dan air.
Dalam tubuh atau hewan, suatu sinyal kimiawi akan diedarkan melalui aliran darah dan hormon. Sinyal yang sama tersebut akan diterima oleh beberapa sel yang berbeda. Salah satu karakteristik dalam proses pengolahan sinyal adalah setiap sel akan hanya merespon sinyal tertentu saja. Dalam kasus yang lain sinyal yang sama akan mengalami respon yang berbeda antara satu sel dengan sel yang lain.
Contoh dari respon sel yang berbeda dari suatu sinyal yang sama adalah pada epinefrin. Sel jantung akan merespon epinefrin dalam bentuk kontraksi atau menghasilkan detak jantung yang lebih cepat. Sedangkan sel hati akan merespon epinefrin dalam bentuk memecah glikogen dan melepas glukosa.
Respon sel terhadap suatu sinyal bergantung pada protein reseptor sinyal, protein relai, dan protein yang dibutuhkan untuk meregulasi sinyal tersebut. Sehingga jika ada dua sel yang memberikan respon yang berbeda terhadap sinyal yang sama, mengindikasikan adanya perbedaan satu atau lebih protein yang menangani dan merespon sinyal tersebut.
Gambar jalur pengolahan sinyal (regulasi) yang ada selama ini dibuat dengan disederhanakan, hal ini bertujuan untuk mempermudah kita dalam memahami proses tersebut. Namun sebenarnya protein-protein relai tidak tersebar secara merata dalam sitosol, hal ini dikarenakan molekul relai merupakan protein yang memiliki ukuran cukup yang terlalu besar untuk berdifusi secara cepat dalam sitosol yang kental.
Dalam penelitian terbaru, secara tersirat menunjukkan bahwa efektivitas transduksi sinyal dapat ditingkatkan dengan adanya protein pencacah. Protein pencacah adalah suatu protein relai besar yang ditempeli oleh protein relai lain. Para peneliti menemukan fakta bahwa protein pencacah dalam sel otak secara permanen memegang secara bersama-sama jejaring protein dalam jalur persinyalan pada sinapsis. Hal ini menjadikan peningkatan kecepatan dan akurasi transfer sinyal antar sel, karena laju antar protein tidak dibatasi oleh difusi.
Pada awalnya jalur persinyalan dianggap linier atau tidak saling bergantung, namun fakta menunjukkan beberapa protein mungkin berpartisipasi pada lebih dari satu jalur, baik dalam tipe sel yang berbeda, atau sama pada kondisi yang berbeda. Nilai penting protein ini dalam titik percabangan atau persilangan dalam suatu jalur persinyalan ditunjukkan dengan masalah yang akan timbul jika protein-protein ini cacat atau hilang, seperti pada kelainan keturunan yang disebut sindrom Wiskott-Aldrich.
Kunci dari kemampuan sel untuk dapat terus menerus meregulasi sinyal adalah pada perubahan yang disebabkan oleh sinyal bersifat dapat balik atau reversible. Semakin rendah konsentrasi molekul sinyal, maka semakin sedikit yang akan terikat dalam suatu saat. Ketika molekul sinyal meninggalkan reseptor, maka reseptor akan kembali ke dalam bentuk inaktif. Hal yang sama juga berlaku pada molekul relai, ketika molekul relai selesai memproses sinyal, maka molekul relai juga akan kembali ke dalam bentuk inaktif melalui berbagai cara.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar