examen Flashcards
Respuestas que puede haber en la señalización celular:
- Supervivencia y/o metabolismo normal
- Movimiento
- Proliferación
- Diferenciación
- Muerte celular/apoptosis
- Modificar su expresión génica
- Secretar moléculas
- Fagocitar partículas
- División celular
- Diferenciación celular
- Procesos de migración
Qué es la señalización celular?
Proceso en el que las células logran comunicarse entre si. Hace posible que las células respondan de forma apropiada a estímulos específicos.
Tipos de señalización celular
- Autocrina
- Paracrina
- Endocrina
- neuronales
- Contacto
Autocrina
una célula secreta moléculas de señalización que actúan sobre sus propios receptores, afectando su propio comportamiento.
Paracrina
las células secretan moléculas de señalización que afectan a células cercanas en el tejido, pero no a ellas mismas.
Endocrina
las células secretan moléculas de señalización (hormonas) en el torrente sanguíneo para afectar a células distantes que expresan los receptores adecuados
Neuronal
puede ser eléctrica a través de potenciales de acción que permiten la transmisión de información y química en donde se comunican por medio de neurotransmisores.
Contacto
implica una comunicación directa entre las células adyacentes como en las gap junctions que crean una hendidura en la que dejan pasar moléculas o iones, otra manera es por medio de las proteínas de membrana.
Proceso general del sistema de señalización
- Síntesis de la molécula de señalización
- Liberación de la señal
- Transporte de la señal a la célula diana
- Fijación de la señal al receptor en la célula diana (sobre membrana celular/ intracelular)
- Inicio de una o varías vías intracelulares de transducción de la señal
- Respuestas celulares
- Eliminación de la señal= finalización de la respuesta
Vías de transducción de señales
Son las vías por medio de las cuáles las moléculas mensajeras extracelulares pueden inducir respuestas intracelulares.
Transducción de señales
proceso general en el que la información propagada por moléculas extracelulares se traduce en cambios que ocurren dentro de la célula.
De acuerdo con cómo se activa la señal
- Mediante segundos mensajeros
- Mediante reclutamientos de proteínas a la membrana plasmática
- Mediante segundos mensajeros
Moléculas no proteicas que transmiten el mensaje después de la unión ligando-receptor
Mediante reclutamientos de proteínas a la membrana plasmática
unión del receptor con el ligando añade otras proteínas funcionales a la membrana plasmática. Esto puede resultar en el transporte de moléculas hacia dentro o fuera de la célula.
Mensajeros extracelulares (ligandos)
- Aminoácidos y derivados
- Gases
- Esteroides derivados del cortisol
- Icosanoides
- Polipéptidos y proteínas
Aminoácidos y derivados
o Glutamato, glicina, acetilcolina, adrenalina, dopamina y hormonas tiroides
o Actúan como neurotransmisores y hormonas
Gases
o NO y CO
Esteroides derivados del cortisol
o Hormonas esteroides regulan la diferenciación sexual, embarazo, metabolismo de carbohidratos, excreción de iones sodio y potasio
Icosanoides
o Molecular no polar de 20 carbonos derivado del ácido araquinódico
o Regulan dolor, inflamación, presión sanguínea y coagulación
Polipéptidos y proteínas
o Como transmembranales o parte de la matriz celular extracelular
o Participan en regulación de división celular, diferenciación, reacción inmunitaria o la muerte y supervivencia de las células
Tipos de receptores
Cuando una molécula hidrofóbica atraviesa la bicapa de la membrana, puede llegar al receptor intracelular.
Receptores intracelulares como:
- Receptor de NO (ácido nítrico)
- Receptor de hormonas esteroideas
- Receptor de hormona tiroidea
Que pasa si la molecula es hidrofilica o demasiado grande?
Se necesitan receptores de membrana
- Receptores ionotrópicos:
o Flujo iónico a través de la membrana que puede precipitar un cambio temporal en el potencial de membranas.
o Se componen de múltiples subunidades proteicas de manera simétrica para poder formar un poro.
Cómo es la activacion de los receptores ionotropicos
Se activan por medio de un neurotransmisor específico que se une en la subunidad receptora, desencadenando una alteración conformacional que permite la entrada de iones a través del canal iónico.
- Receptores ligando a proteínas G
pertenecen a la superfamilia de proteínas con actividad GTPasa; esta familia incluye dos grandes grupos de proteínas que participan en distintas vías de transducción.
o Las proteínas G de bajo peso molecular monoméricas
Ras: participa en las vías que conducen a la proliferación celular
Rho: que regula la arquitectura celular, modificando elementos del citoesqueleto de actina ante diversos estímulos extracelulares.
Rab: participa en la movilización intracelular de vesículas.
o Proteínas G heterotriméricas
cuyos componentes son una subunidad α, responsable de la unión e hidrólisis del GTP y las subunidades β y que funcionalmente actúan siempre juntas.
o Mecanismo de acción de la proteína G
Reconocimiento del ligando
Activación de la proteína G
Transducción de la señal
Terminación de la señalización
Reconocimiento del ligando
un ligando específico se une al sitio de unión del receptor en el dominio extracelular de la proteína G. Al unirse se provoca un cambio conformacional en la estructura del receptor
Activación de la proteína G
El cambio conformacional promueve la interacción con una proteína heterotrimérica, compuesta de tres subunidades alfa (α), beta (β) y gamma (ƴ), además cuando la proteína se encuentra en reposo está unida a una molécula de GDP. Al unirse el ligando se provoca la liberación de GDP y se une un GTP a la subunidad alfa de la proteína G, esto nos lleva a la separación de las subunidades beta y gamma de la alfa.
Transducción de la señal
la subunidad alfa activada en la proteína se disocia y activa diferentes efectoras intracelulares como enzimas o canales iónicos. Estas efectoras producen segundos mensajeros intracelulares.
Transducción de la señal
Terminación de la señalización
Se termina cuando el ligando se separa del receptor, lo que le permite regresar a su estado inactivo. Además, la subunidad alfa hidroliza el GTP quedando en GDP, lo que lleva a reasociación de las subunidades.
- Proteína tirosina cinasa receptora (RTK)
o Dimerización del receptor, seguida de la activación del dominio proteína cinasa del receptor
o Fosforilan residuos específicos de tirosina en sustratos proteicos citoplasmáticos
o Se encargan de la regulación del crecimiento, división, diferenciación, supervivencia, unión con la matriz extracelular y migración de las células
o Pueden formar parte de un receptor, encontrarse en el citoplasma o estar asociadas a la membrana plasmática.
o Mecanismo de acción:
Unión de ligando
Dimerización
Autofosforilación
Acoplamiento de proteínas
Transducción de señales
Terminación de la señalización
Dimerización
La unión de ligando provoca la formación de un dímero funcional de RTK, donde dos subunidades receptoras se unen entre sí. La dimerización es crucial para la activación.
Unión de ligando
La activación de la RTK comienza cuando un ligando se une al dominio extracelular del receptor, lo que induce a un cambio conformacional en la estructura de la RTK.
Autofosforilación
Una vez que la RTK está dimerizada, las subunidades receptoras pueden fosforilarse mutuamente en residuos de tirosina específicos en sus colas citoplasmáticas. Este proceso activa la actividad tirosina cinasa intrínseca de la RTK
Acoplamiento de proteínas
adaptadoras: Las proteínas adaptadoras, como las proteínas del grupo Src homology 2 (SH2) y las proteínas del grupo de crónicas transformantes (SHC), se unen a las fosfotirosinas en la cola de la RTK mediante sus dominios SH2. Estas proteínas adaptadoras reclutan otras proteínas de señalización intracelular hacia la RTK activada. Además de las proteínas adaptadoras pueden interactuar proteínas de acoplamiento, factores de transcripción y enzimas.
Transducción de señales
las proteínas adaptadoras reclutadas pueden activar diversas vías de señalización que regulan una amplia gama de procesos celulares, incluyendo la proliferación, la supervivencia, la diferenciación y la migración celular.
Terminación de la señalización
Se regula mediante mecanismos de desensibilización y degradación. Los receptores pueden ser internalizados y degradados en lisosomas después de la activación o pueden ser desfosforilados y desactivados por fosfatasas de proteínas específicas.
Características de los receptores
Características de los receptores
Segundos mensajeros o mediadores intracelulares
Son un grupo de moléculas pequeñas que acarrean la información codificada por los mensajeros extracelulares hacia blancos intracelulares responsables de la respuesta biológica. En la mayoría de las cosas los segundos mensajeros tienen vida media corta y son rápidamente degradados y resintetizados.
AMPc (monofosfato de adenosina cíclico)
- Identificado como un mediador intracelular de acción hormonal
- Mecanismo
o En respuesta a una enzima llamada adenilato ciclasa se convierte el ATP en AMPc al quitarle dos fosfatos y unir el fosfato restante al azúcar para formar un anillo.
o Una vez generado el AMPc puede activar una enzima llamada proteína quinasa A (PKA), lo que le permite fosforilar a sus objetivos y transmitir la señal.
o La señalización por AMPc se apaga con la acción de unas enzimas llamadas fosfodiesterasas, las cuales rompen el anillo AMPc y los convierten en AMP
Ca+
- Funciona en procesos tan diversos como la secreción y la proliferación
- El mecanismo de acción
o El calcio puede unirse a proteínas efectoras como calmodulina
o El calcio puede influir en la actividad de diversas proteínas mediante su unión directa o indirecta.
IP3 (fosfoinositol) y DAG
- En respuesta de una enzima llamada fosfolipasa C, divide el PIP2 en dos fragmentos, el DAG e IP3
- Función de IP3
o Es hidrófilo y se difunde en el citoplasma
o Activa los receptores de IP3 en el retículo endoplásmico
o Provoca la liberación de CA2+ del RE - Función de DAG
o Es lipofílico y permanece en la membrana
o Activa la proteína quinasa C (PKC) que depende de Ca2+ liberado por la acción de IP3
