Señalización Celular

Señalización Celular

1. Transmisión de una señal de una célula emisora a una receptora.

   • Tipos
     • Autocrina
       • Célula se manda señales a sí misma, libera un ligando que se une a un receptor en su superficie.
     • Contacto
       • Células se unen entre ellas, interacción cambia la forma de las proteínas y transmite una señal.
     • Paracrina
       • Células se comunican a corta distancia.
     • Endocrina
       • Células transmiten señales a través de largas distancias, utilizan el torrente sanguíneo. Hormonas
     • Sináptica
       • Células nerviosas transmiten señales.

2. Receptores

   • Intracelulares
     • Solubles en citosol. Se ubican en puntos de ADN y regulan transcripción genética.
   • De membrana
     • Comunican medio intra-extra celular. Proteínas integrales.
       • Receptores unidos a proteínas G (GPCR)
         • Familia de receptores de superficie celular que tienen 7 segmentos de proteína transmembranal. Se unen al nucleótido trifosfato de guanosina (GTP) en estado activo, al que pueden hidrolizar para formar GDP y desactivarlo.
           • Estructura trimérica, subunidades α, β & γ. α es el sitio de unión del GTP.
             • Tipos de proteínas G-α:
               • Tipo Gs: Estimula adenilato ciclasa, aumentando niveles de AMPc.
               • Tipo Gi: Inhibe adenilato ciclasa y a su vez AMPc.
               • Tipo Gq: Estimula fosflipasa C beta (PLCB), aumentando Ca+2 intracelular. Degraa fosfatidil insetos a 2 segundos mensajeros: IP3 y DAG.
           • Activación de proteínas G: Ligando se une al receptor, se activa la proteína G (GTP presente), disociación de subunidad alfa de beta y gamma. α-GTP, interactúa con proteínas efectoras regulando su actividad. Para desactivarse, α actúa como GTPasa, hidrolizando al GTP en GDP + Pi. Se unen subunidades α, β & γ para iniciar un nuevo ciclo. Las subunidades β & γ, pueden activar canales de C+2 y K+, adenilato ciclasas o fosfolipasas (PLCbeta).
             • α-GTP se une a efectos (adenil ciclasa), se crea AMPc a partir de ATP. Se activa PKA (Proteína Cintas activada por AMPc. Cinasa fosforila, regula factores de transcripción, metabolismo. β & γ activan canales de K+.
         • Receptores Colinérgicos
           • Muscarinico: Acoplados a Gq y Gi. Terminales sinópticas y músculo liso. β & γ activan canales de K+.
           • Nicotinamico: Activado por neurotransisores. Canal irónico para que sodio pase y despolarice la membrana, lo que abre canales de K+. Actva cotractibidad de músculo cardiaco y esquelético.
         • Inactivación de GPCR: Se activa desensibilización; dominio GPCR se forforila por cintas GPK lo que inactiva receptor y las arrestinas se unen a GPCR inhibiendo actividad de proteínas G.
       • Receptores Tirosina Cinasa (RTKs)
         • Receptores ligados a enzimas,
         • Activación de RTKs: Se dimerizan cuando se une el ligando, se autofosforilan, dominios de ATP se hidroliza para la fosforilación en forma cruzada. Excepto en la Insulina.
           • Autofosforilación de receptores RTKs: Regula actividad de cintas y se fosforilizan las subunidades receptoras en residuos de tirosina.
           • Dominio Tyr-P: Dominio altamente conservado de los sitios de unión a enzimas, SH2 , especificidad depende de la secuencia de aminoácidos . Proteína tirosina cinasa reconoce a pTyr-Glu-Glu-Ile. PI3-K reconoce pTyr-Met-X-Met. SH3, especifico para residuos ricos en prolina.
           • Ras: GTPasa monomérica. Procesos: división celular, organización del citoesqueleto, expresión génica y el tráfico vesicular. Activada por el intercambio de GDP por GTP.
             • Dimerización de receptor, autofosforilización, hay proteínas que se adaptan una de ellas es GEF que convierte GDP a GTP, lo que activa Ras, activa MAPK la cual activa otra y otra a través de fosforilación. Esto lleva a transcripción génica y duplicación celular Proteína GAP facilita hidrolisis de GTP a GDP lo que inactiva a Ras.
         • Actividad de PI3K: Participa en la señalización del crecimiento celular. Activadas por RTKs, también por GPCRs y otros tipos de receptores. PI3-K, también participa en la inhibición de la apoptosis.
           • Vía de señalización: Activación de RTK activa a PI3-K, en membrana plasmática sintetiza PI (3,4,5)P3, recluta proteínas cinasas como la cinasa B (PKB/Akt) y PDK1 (proteína cinasa dependiente de fosfoinositido I), cuando PKB (Akt) se unen a PI(3,4,5)P3, cambia su conformación y es fosforilada por PDK1 que a su vez fosforila mTOR. mTOR activo se libera de la membrana plasmática para fosforilar otras proteínas. Un sustrato de PKB (Akt) es la proteína proapototica BAD. PKB fosforila BAD y la inactiva, bloqueando la apoptosis (relacionada a cáncer).
         • Receptor de Insulina (péptico IRS): Regula metabolismo,transcripción fénica y crecimiento. Receptor ya esta dimerizado, se activa cuando insulina llega, se fosforiliza y recluta proteína IRS dominio PTB activa IP3/Akt y GRB2, se une a SOS (GAPy GEF) para activar a Ras. Akt defosforila enxima que degrada glucógeno y activa Glut 4: transportador de glucosa para que entre a membrana. Como. es insulino dependiente GLUT4 se encuentra en músculo cardiaco, esquelético y adipositos.
         • JAK/STAT: JAK fosforila al receptor y crea sitio de unión para proteínas STAT. STAT son fosforiladas por JAKs, disociándose del receptor y promoviendo su dimerización, dímero de STAT se dirige al núcleo y promueve la transcripción genética.
           • Receptores Serina-treonina (STKR): tipo I se encuentra asociado a una proteína inhibitoria ,la cual se disocia cuando es fosforilado por el receptor II. Smads se transloca al núcleo y recluta otras proteínas involucradas en la regulación genética.

3. Traducción de señales

   • Proceso donde la información es propagada por moléculas mensajeras extra celulares y se traduce en cambios dentro de la célula
   • Defosforilación
     • Sustraer un grupo fosfato. Fosfatasas relacionadas con RTKs.
   • Fosforilación
     • Adición de un grupo fosfato a uno o más sitios de la proteína. Cinasas relacionadas con proteínas G.
   • Vías de señalización
     • Inicia con célula mensajera (ligando).
       • Responden con receptor.
         • Interacción receptor ligando
           • Receptor transmite señal a enzima (efector) que genera un segundo mensajero (moléculas que activan o desactivan proteínas específicas).
             • Activan vía de señalización, proteínas distintas actúan en secuencia, mediante cambios conformacionales por fosforilación o defosforilación.
           • Receptor promueve transformación de su dominio citoplasmático reclutando proteínas que intervienen en la vía e induce la interacción mediante dominios SH3.

4. Ligandos

   • Molécula señalizadora o mensajera
     • Aminoácidos y sus derivados, gases (CO,NO), esteroides, eucosanoides, polipeptidos y proteínas.

5. Segundos mensajeros: moléculas liberadas en el interior de la célula, cuando ligando se une a su receptor. AMPc, Calcio+2, Fosfoinositidos (IP3), Diacilglicerol (DAG), GMPc, Óxido Nítrico (NO).

6. Relación con Reto: Monóxido de Carbono (CO)

   • Existen móleculas gaseosas de señalización que transmiten señales químicas que incluyen ciertos cambios fisiológicos o bioquímicos en el organismo, tejido o célula
     • El CO es producido por el cuerpo humano, tiene rol fisiológico de ser neurotransmisor o vasodilatador. Pueden ocurrir abnormalidades en su metabolismo o un exceso que se ha vinculado con neurodegeneraciones, hipertensión, fallo cardíaco e inflamación.El CO funciona como una molécula endógena de señalización. El CO modula funciones del sistema cardiovascular, inhibe la adhesión y adición de plaquetas en la sangre. La degradación de la hemoglobina produce una cierta cantidad de carboxihemoglobina. En exceso el CO puede causar la despolarización de la membrana lo que concentra Ca+2 en el interior de la célula y este al querer salir puede producir arritmias.
   • No requiere de receptores de membrana ya que al ser un gas su transporte es por difusión simple.

7. Salma Andrade A01570441

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