Aktivacija ćelija Flashcards
Za šta je važna međućelijska signalizacija?
Međućelijska signalizacija - ključna osobina višećelijskih organizama i važna je za:
• razvoj embriona
• održavanje organizacije tkiva
• osiguravanje da tkiva reaguju na prilagodljiv i efikasan način na razne prijetnje (lokalno oštećenje ili sistemske infekcije)
• određuje da li će ćelija da živi ili umire, da li će ostati u stanju mirovanja ili će biti podstaknuta na obavljanje određene funkcije
Do čega dovodi gubitak ćelijske komunikacije?
Gubitak ćelijske komunikacije može da dovede do:
• nekontrolisanog rasta (pojave raka)
• neefikasnog odgovora na spoljašnji stres (kao u šoku)
Zbog čega je bitna ćelijska signalizacija?
Sve ćelije primaju mnoštvo signala koji moraju biti protumačeni i integrirani u odgovore koji pogoduju organizmu kao cjelini.
Ćelijska signalizacija je bitna jer određeni signali:
• podstiču određenu vrstu ćelije u pravcu diferencijacije
• podstiču proliferaciju
• usmjeravaju ćelije na obavljanje specijalizovane funkcije
• višekratni signali primljeni u kombinaciji mogu da pokrenu jedinstven odgovor
• nekim ćelijama su potrebni signali samo da bi mogle da žive, bez signala umiru apoptozom
Koji su izvori signala za ćelije?
Izvori signala na koje reaguju ćelije su:
1. Patogeni i oštećenja susjednih ćelija (signali opasnosti)
2. Međućelijski kontakti - preko adhezionih molekula ili komunikantnih spojeva
3. Kontakti između ćelija i ECM - posredovani integrinima
4. Sekretovani molekuli: faktori rasta, citokini, hormoni
Kako se dijeli ćelijska signalizacija/signalni putevi?
Signalni putevi se na osnovu prostornih odnosa između ćelija koje šalju i ćelija koje primaju ćelijske signale klasifikuju u:
1. Parakrina signalizacija
2. Autokrina signalizacija
3. Sinaptička signalizacija
4. Endokrina signalizacija
Kako se signal prenosi u ćeliju?
Signal se prenosi u ćeliju putem specifičnog receptorskog proteina.
Signalni molekuli (ligandi) vežu se za odgovarajuće receptore i pokreću kaskadu intracelularnih događaja koji kulminiraju u željenom ćelijskom odgovoru.
Kako se dijele receptori?
Receptori mogu da se nalaze na površini ćelije ili unutar ćelije, pa se dijele na:
• intracelularne receptore
• receptore na površini ćelije
Šta su intracelularni receptori?
Intracelularni receptori - transkripcioni faktori koji aktiviraju liposolubilne ligande koji lako prolaze kroz ćelijsku membranu.
• vitamin D i steroidni hormoni
• mali ili nepolarni signalni ligandi (difunduju u susjedne ćelije).
Šta su receptori na površini ćelije i kako djeluju?
Receptori na površini ćelije - transmembranski proteini sa ekstracelularnim domenima za koje se vežu aktivirani ligandi.
Vezivanje liganda može da:
• otvori jonske kanale
• aktivira pridruženi GTP-vezujući regulatorni protein (G-protein)
• aktivira endogene ili pridružene enzime (tirozin-kinazu)
• pokrene proteolizu ili promjene u vezivanju proteina ili u njihovoj stabilnosti, koje aktiviraju uspavane transkripcione faktore.
Koje su posljedice aktivacije receptora?
Vezivanje liganda za receptore na površini ćelije posreduje u ćelijskoj signalizaciji uzrokujući grupisanje (umrežavanje) receptora ili druge konformacione promjene. To uzrokuje promjenu fizičkog stanja intracelularnog domena receptora, što zatim pokreće dodatne biohemijske događaje koji dovode do transakcije signala.
Koje su vrste ćelijskih receptora?
Na osnovu signalnih mehanizama koje koriste i intracelularnih biohemijskih puteva koje aktiviraju, ćelijski receptori se dijele u nekoliko vrsta:
1. Receptori povezani sa aktivnošću kinaza
2. Receptorske tirozin-kinaze
3. Nereceptorske tirozin-kinaze
4. Receptori spregnuti (kuplovani) s G-proteinom
5. Nuklearni (jedarni) receptori
6. Ostale klase receptora: Notch receptori i Frizzled receptori
Kako djeluju receptori povezani sa aktivnošću kinaza?
Kod receptora povezanih sa aktivnošću kinaza uobičajen put prenosa signala je nishodna fosforilacija.
Promjene u geometriji receptora mogu da podstaknu unutrašnju receptorsku protein-kinaznu aktivnost ili da pospješe enzimsku aktivnost regrutovanih intracelularnih kinaza. Te kinaze dodaju naelektrisane fosfatne ostatke na ciljne molekule.
Tirozin-kinaze fosforilišu specifične rezidue tirozina.
Serin/treonin-kinaze dodaju fosfate različitim serinskim ili treoninskim reziduama.
Lipidne kinaze fosforilišu lipidne supstrate.
Fosfataze obično imaju inhibitornu ulogu u prenosu ćelijskog signala.
Kako djeluju receptorske tirozin-kinaze?
RTK su integralni membranski proteini (receptori za insulin, PDGF). Ligand indukuje umrežavanje receptora koje aktivira intrinzične domene tirozin-kinaze smještene u njihovim citoplazmatskim repovima.
Kako djeluju nereceptorske tirozin-kinaze?
Nekoliko vrsta receptora (imunski receptori, citokinski receptori, integrini) nema sopstvenu (intrinsičku) katalitičku aktivnost. U tom slučaju, odvojeni intracelularni protein - nereceptorska tirozin-kinaza, u interakciji je s receptorima nakon vezivanja liganda i fosforiliše specifične motive receptora ili drugih proteina.
Kako se još nazivaju receptori spregnuti (kuplovani) s G-proteinom i kako djeluju?
Receptori spregnuti (kuplovani) s G-proteinom su polipeptidi koji se još nazivaju sedmostruki transmembranski ili serpentinski receptori jer karakteristično prolaze kroz ćelijsku membranu sedam puta.
Nakon vezivanja liganda, receptor se povezuje sa intracelularnim proteinom koji veže guanozin-trifosfat (GTP-vezujući ili G-protein), koji se aktivira kroz razmjenu GDP za GTP.
Nishodna signalizacija uključuje stvaranje cAMP i inozitol-1,4,5-trifosfata (IP3), koji oslobađa Ca iz ER.
