منبع تصویر: Mathieu Cloutier & Edwin Wang, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons
آبشار بیوشیمیایی (biochemical cascade) که تحت عنوان signaling cascade یا مسیر سیگنالینگ (signaling pathway) نیز شناخته می‌شود، به مجموعه‌ای از واکنش‌های بیوشیمیایی گفته می‌شود که توسط یک محرک آغاز می‌شود و در یک سلول بیولوژیکی رخ می‌دهد. آبشارها یا همان مسیرها، نقش مهمی در تنظیم فرآیندهای سلولی مانند رشد سلولی، تمایز، بیان ژن و مرگ سلولی و غیره دارند.
آبشارهای سیگنالینگ معمولاً شامل مراحل زیر است:
- دریافت: یک مولکول سیگنال دهنده (لیگاند یا همان محرک) به یک گیرنده خاص در سطح سلول یا درون سلول متصل می شود.
- انتقال: گیرنده ساختار یا فعالیت خود را با اتصال لیگاند تغییر می دهد، که سبب آغاز یک سری رویدادهای درون سلولی خواهد شد و اغلب شامل برهمکنش پروتئین-پروتئین، تغییرات پس از ترجمه، یا تغییرات در فعالیت پروتئین است.
- تقویت: سیگنال از طریق فعال شدن چندین پروتئین در آبشار (مسیر) تقویت می شود و به تعداد کمی از فعل و انفعالات لیگاند-گیرنده اجازه می دهد تا یک پاسخ سلولی قوی ایجاد کند.
- انتقال: سیگنال از طریق سلول منتشر می شود و اغلب شامل پیام رسان های دوم (مانند AMP حلقوی، یون های کلسیم) و سایر مولکول های سیگنالینگ می شود.
- پاسخ: سیگنال در نهایت به هدف(های) خود می رسد، مانند فاکتورهای رونویسی یا آنزیم ها، که فرآیندهای سلولی را تعدیل می کنند و منجر به یک نتیجه سلولی خاص می شود (به عنوان مثال، بیان ژن، تقسیم سلولی).
مسیرهای سیگنالینگ برای اطمینان از پاسخ های سلولی به شکلی دقیق، سخت‌گیرانه و پیچیده تنظیم شده اند. اختلال در هریک از این مسیرها می تواند منجر به بیماری های مختلفی از جمله سرطان، اختلالات عصبی و اختلال در عملکرد سیستم ایمنی شود.