transducción de señales Flashcards
Recibiendo señales, el cuerpo tiene que generar respuestas y para esto es necesario establecer
comunicaciones entre células
cuando se libera una hormona funciona la comunicación
endocrina, por lo que la célula libera una hormona endocrina que viaja por la sangre, y esta hormona puede salir del flujo sanguíneo para unirse a una célula receptora
a las hormonas responderán solo células que cuenten con
receptores específicos para esta, y en esta interacción se genera una respuesta
Por el sistema nervioso se genera una comunicación a más largo plazo por el sistema nervioso, en el cual se genera un impulso eléctrico que viaja por el axón, y en la sinapsis libera una sustancia que puede estimular a otra neurona o una célula que tenga
un receptor para el neurotransmisor, por lo que acá hablamos de un proceso de difusión local
señalización autocrina
una célula libera una molécula que se une a un receptor sobre la misma célula, lo cual puede permitir una amplificación de la señal en la propia célula
célula que libera una molécula e interactúa con otras células, en la cual se genera una señalización paracrina
corresponde a una comunicación local, pero que afecta solo a células que se encuentran en torno a la célula que está liberando estas moléculas
la señalización de las neuronas por sinapsis eléctrica
que genera la liberación de moléculas, las cuales pueden interactuar con otras neuronas o con otras células que no necesariamente son nerviosas
la señal célula-célula donde no hay un intermediario que difunda, en entre proceso de reconocimiento se encuentra una molécula en la superficie de la célula que interactúa con otra célula adyacente que posee un
receptor para estas moléculas, y así se genera una respuesta sin que haya un producto soluble entre medio. Este sistema puede llevar a una señalización bidireccional
se encuentra una señalización que requiere de uniones estrechas entre dos células, y en la cual se genera una especie de poro que permite la
difusión de moléculas pequeñas entre ambas células
En el proceso de recepción encontramos una molécula que interactúa con un
receptor en la superficie de la membrana
Con una hormona, por ejemplo, corresponde a un
primer mensajero que trae información a la célula desde otra parte del cuerpo
El mensaje se convierte en otro tipo de mensajero dentro de la célula, formándose así un
segundo mensajero, y este es el proceso denominado transducción de señales
en la transducción de señales se convierte
un primer mensajero en un segundo mensajero o varios segundos mensajeros que a su vez lleven a una respuesta por cambios que se generen a nivel celular
Tenemos distintos tipos de respuestas dependiendo de la molécula receptora que señalizan de forma diferencial, y
la interacción ligando-receptor es lo que da especificidad
Una célula que no tenga el receptor específico
no podrá responder a la señalización
La interacción entre la molécula y su ligando son por lo general interacciones de alta afinidad, es decir
una interacción dentro del rango nanomolar, es decir, el receptor puede detectar concentraciones muy bajas de esta molécula y seguir generando una respuesta
a partir de la detección de concentraciones por los receptores, a nivel intracelular se forman
en milimolar, es decir, hay una amplificación en la transducción de señales en el orden de 10e6
hay varias moléculas que participan en esta transducción, y al final activan las proteínas efectoras que pueden participar en cambios del citoesqueleto, por lo que
la célula comienza a moverse, o pueden cambiar el metabolismo, también la expresión de genes al inducir proceso de traducción y translación de proteínas
Un ligando no siempre da la misma
respuesta
acetilcolina puede unirse a su receptor en un cardiomiocito, lo que induce a una reducción de
velocidad de contracción, por lo que el cardiomiocito se relaja
Cuando la acetilcolina se une a un músculo esquelético genera un
aumento en la velocidad de contracción. Sigue siendo el mismo ligando, pero con un receptor distinto (de la misma familia)
Se observa la unión del ligando a su receptor, en el cual se genera un cambio conformacional que luego
activa a las moléculas intercelulares, y los cambios que se inducen pueden ser rápidos como la fosforilación, la cual cambia la función de la proteína intracelular de forma rápida
se puede generar un cambio en la transcripción de genes como parte de la respuesta, y así se cambia de
síntesis de proteína, lo cual se relaciona con cambios a largo plazo y con respuestas más lentas
el receptor de epinefrina es una molécula acoplada a
proteína G, entonces estimula una respuesta en la célula que poseen los receptores correspondientes
Un agonista de la epinefrina es el isoproterenol, el cual se une al mismo sitio como la epinefrina, e induce una respuesta
muy similar a lo que hace la hormona
Un antagonista de la epinefrina es el propranolol se une al receptor e
impide que haya señalización
ligandos peptídicos
insulina, glucagón, hormona de crecimiento, prolactina
ligandos glicoprotéicos
FSH, hormonas tiroestimulantes (TSH)
ligandos derivados de aminoácidos
epinefrina
ligandos apolares
esteroidales: aldosterona, cortisol, hormonas sexuales, vitamina A, hormonas tiroideas
los ligandos solubles viajan por el torrente sanguíneo, se unen a
su receptor y generan una señal
Estos ligandos no pueden acceder a la célula
Para que un ligando pueda ingresar a la célula, debe contar con características
hidrofóbicas para atravesar la membrana
Las moléculas hidrosolubles necesitan
transportadores
También se encuentran lo ligando hidrofóbicos que incluso para viajar necesitan de un
transportador
Existe el ligando hidrosoluble que se une a su receptor en la superficie para gatillar una
respuesta
Los ligandos hidrofóbicos viajan con un receptor y son liberados en
las cercanías de la célula, atraviesan solas la membrana y se unen en el interior de la célula a receptores intracelulares
Todos los ligando hidrofóbicos tienen acumulación de
anillos
un factor de transcripción que tiene un dominio de unión a DNA, un dominio de transactivación, un dominio para unión con ligando, pero que se encuentran inhibidos por la interacción de una
proteína inhibitoria
Cuando llegan los ligando
se unen a su sitio de unión, y se libera la proteína inhibidora
El receptor tiene un cambio conformacional que permite obtener su forma
activa, y se una al DNA
Observamos el cambio de conformación activo por la unión del ligando, que se genera cuando se disocia la
proteína inhibitoria
El conjunto activo permite la interacción con otra proteína que son importantes para iniciar el proceso de transcripción, y además el factor de transcripción se puede ver unido a
elementos de repuesto en la región del promotor de los genes que van a responder frente a la estimulación con el ligando
Hay distintos tipos de receptores como
canales iónicos, para distintos tipos de iones
Receptores asociados a proteína G también se llaman receptores 7 transmembrana que atraviesa la membrana
7 veces
los receptores transmembrana tienen una región
amino terminal, que junto a otros elementos que se miran hacia afuera participan en la unión a ligando, esto genera un cambio conformacional aquí, especialmente después ocurren eventos en la parte carboxi-terminal del receptor que luego permiten una unión a proteína G heterotrimérico
el receptor inactivo que se une a la hormona, y eso luego va a permitir la interacción con una proteína G trimérica con
3 subunidades, alfe, beta y gama
Observamos la proteína en su forma inactiva unida a GDP, entonces la activación de la proteína involucra un cambio de
GDP a GTP, y de esa forma posteriormente el G alfa puede activar a la molécula efectora
la unión al receptor, y hay un cambio conformacional, lo que permite la interacción con la proteína G trimérica, lo cual hace 2 cosas
- Genera un cambio en la subunidad alfa de GDP a GTP
2. Induce la disociación de G alfa de G beta y gama que se mantienen juntas
G alfa unido a GTP separado de
G beta y gama
alfa GTP se une a una molécula efectora, induce un cambio conformacional que hace que
la molécula efectora se active
El G beta y gama pueden activar a procesos que interactúen con ciertos canales como
potasio y deja entrar potasio
el proceso de activación, pero todos estos procesos deben revertirse
y volver a su forma inactiva