เซมาฟอริน เป็น โปรตีนที่หลั่งออกมาและโปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ชนิดหนึ่งซึ่งเดิมทีถูกระบุว่าเป็น โมเลกุลนำทางการ เจริญเติบโต ของ แอกซอน โดยหลักแล้วเซมาฟอรินทำหน้าที่เป็นสัญญาณยับยั้งระยะสั้นและส่งสัญญาณผ่านคอมเพล็กซ์ตัวรับ แบบหลายหน่วย ^{[ 1 ] [ 2 ]}เซมาฟอรินมักเป็นสัญญาณเพื่อเบี่ยงเบนแอกซอนออกจากบริเวณที่ไม่เหมาะสม โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความสำคัญใน การพัฒนา ระบบประสาทโปรตีนกลุ่มหลักที่ทำหน้าที่เป็นตัวรับของเซมาฟอรินเรียกว่าเพล็กซินโดยมี นิ วโรไพลินเป็นตัวรับร่วมในหลายกรณี ตัวรับหลักของเซมาฟอรินคือเพล็กซิน ซึ่งมีบทบาทในการควบคุมGTPase ในกลุ่ม Rho งานวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าเพล็กซินยังสามารถมีอิทธิพลต่อR-Rasซึ่งในทางกลับกันสามารถควบคุมอินทิกรินได้ การควบคุมดังกล่าวอาจเป็นคุณลักษณะทั่วไปของการส่งสัญญาณเซมาฟอรินและมีส่วนสำคัญต่อความเข้าใจชีววิทยาของเซมาฟอรินของเรา

เซมาฟอรินแต่ละตัวมีลักษณะเฉพาะคือการแสดงออกของบริเวณเฉพาะที่มีกรดอะมิโนประมาณ 500 ตัว ซึ่งเรียกว่าโดเมนเซมา

เซมาฟอรินได้รับการตั้งชื่อตามคำภาษาอังกฤษว่าSemaphoreซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากภาษากรีก หมายถึง ผู้ ถือสัญญาณ^{[ 3 ]}

เซมาฟอรินถูกจัดกลุ่มเป็น 8 กลุ่มหลักโดยพิจารณาจากโครงสร้างและการวิเคราะห์แผนภูมิวิวัฒนาการ^{[ 4 ]}เจ็ดกลุ่มแรกเรียงลำดับตามหมายเลข ตั้งแต่กลุ่มที่ 1 ถึงกลุ่มที่ 7 กลุ่มที่แปดคือกลุ่มที่ 5 โดยที่ V หมายถึงไวรัสกลุ่มที่ 1 และ 2 พบเฉพาะในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ในขณะที่กลุ่มที่ 3, 4, 6 และ 7 พบเฉพาะในสัตว์มีกระดูกสันหลัง กลุ่มที่ 5 พบได้ทั้งในสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง และกลุ่มที่ 5 เป็นกลุ่มเฉพาะของไวรัส

คลาส 1 และ 6 ถือว่าเป็นโฮโมล็อกซึ่งกันและกัน โดยแต่ละคลาสจะยึดติดกับเยื่อหุ้มเซลล์ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์มีกระดูกสันหลังตามลำดับ เช่นเดียวกับคลาส 2 และ 3 ซึ่งทั้งสองคลาสเป็นโปรตีนที่ถูกหลั่งออกมาและจำเพาะต่อกลุ่มสิ่งมีชีวิต นั้น ๆ

เซมาฟอรินแต่ละคลาสมีกลุ่มย่อยของโมเลกุลที่แตกต่างกันหลายกลุ่ม แต่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน ตัวอย่างเช่น เซมาฟอรินคลาส 3 มีตั้งแต่ SEMA3A ถึง SEMA3G

ในมนุษย์ ยีนเหล่านั้นได้แก่:

• SEMA3A , SEMA3B , SEMA3C , SEMA3D , SEMA3E , SEMA3F , SEMA3G
• SEMA4A , SEMA4B , SEMA4C ("SEMAF"), SEMA4D , SEMA4F , SEMA4G
• SEMA5A , SEMA5B
• SEMA6A , SEMA6B , SEMA6C , SEMA6D
• เซมา7เอ

เซมาฟอรินแต่ละชนิดใช้ตัวรับสัญญาณที่แตกต่างกัน:

• เซมาฟอรินส่วนใหญ่ใช้ตัวรับในกลุ่มโปรตีนที่เรียกว่าเพล็กซิน
• เซมาฟอรินคลาส 3 ส่งสัญญาณผ่านเฮเทอโรคอมเพล็กซ์ของนิวโรไพลิน เพล็กซิ นคลาส Aและโมเลกุลการยึดเกาะเซลล์ และองค์ประกอบของคอมเพล็กซ์เหล่านี้น่าจะให้ความจำเพาะในการจับและส่งสัญญาณจากเซมาฟอรินคลาส 3 ที่แตกต่างกัน^{[ 5 ]}
• เชื่อกันว่าเซมาฟอรินคลาส 7 ใช้โปรตีนอินทิกรินเป็นตัวรับสัญญาณ

เซมาฟอรินเป็นลิแกนด์ที่มีบทบาทหลากหลาย การค้นพบเซมาฟอรินครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 1992 โดยเกี่ยวข้องกับการนำทางของแอกซอนในหน่อแขนขาของตั๊กแตน แต่หลังจากนั้นก็มีการค้นพบว่าเซมาฟอรินมีบทบาทในกระบวนการต่างๆ มากมาย ไม่เพียงแต่ช่วยนำทางแอกซอนในการพัฒนาเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในระบบภูมิคุ้มกัน (คลาส 4, 6 และ 7) และการพัฒนาของกระดูกด้วย เซมาฟอรินคลาส 3 เป็นหนึ่งในคลาสเซมาฟอรินที่มีบทบาทหลากหลายที่สุด โดย Sema3a เป็นคลาสที่ได้รับการศึกษามากที่สุด

ในระหว่างการพัฒนา เซมาฟอรินและตัวรับของพวกมันอาจเกี่ยวข้องกับการจัดเรียงกลุ่มของเซลล์ประสาทสั่งการและการปรับเปลี่ยนการค้นหาเส้นทางสำหรับแอกซอนนำเข้าและนำออกจากและไปยังกลุ่มเหล่านี้^{[ 6 ]}ตัวอย่างเช่น Sema3a ขับไล่แอกซอนจากปมประสาทรากหลัง เส้นประสาทใบหน้า เส้นประสาทเวกัส เส้นประสาทรับกลิ่น เส้นประสาทคอร์เทกซ์ เส้นประสาทฮิปโปแคมปัส และเส้นประสาทซีรีเบลลัม

เซมาฟอรินคลาส 3 มีหน้าที่สำคัญหลังจากได้ รับบาดเจ็บ ที่ระบบประสาทส่วนกลางเช่นการบาดเจ็บที่ไขสันหลังพวกมันควบคุมเซลล์ประสาทและเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับการบาดเจ็บเนื่องจากมีอยู่ในเนื้อเยื่อแผลเป็น เซมาฟอรินคลาส 3 ปรับเปลี่ยนการงอกใหม่ของแอกซอนการสร้างหลอดเลือดใหม่การสร้างไมอีลินใหม่และการตอบสนองของภูมิคุ้มกันหลังจากได้รับบาดเจ็บที่ระบบประสาทส่วนกลาง^{[ 7 ]}

• เซมาฟอริน ใน หัวข้อทางการ แพทย์ (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา