VÍAS DE SEÑALIZACIÓN CELULAR

VÍAS DE SEÑALIZACIÓN CELULAR

1. ·

   • Proteínas como biomoléculas participantes
     • Son las más abundantes y complejas dentro de las células, constituyen los elementos estructurales y funcionales
     • Se organizan en estructuras
       • Primarias
       • Secundarias
       • Terciarias
       • Cuaternarias
     • Interactúan con pequeñas moléculas modificándolas, los cuales constituyen indicadores de activación biológica
     • Principales mecanismos de activación
       • Fosforilación/desfosforilación
       • Unión a GTP o GDP
     • Componentes principales en la recepción, transducción, regulación y control celular de las señales extra e intracelulares
     • Bioactivadas
       • Base de respuesta bioquímica
   • Sistemas de señalización celular
     • Señales extracelulares
       • Moléculas grandes e hidrófilas
       • Neurotransmisores, hormonas, citoninas, factores de crecimiento, moléculas de superficie celular y de estimulación sensorial
       • Mecanismos de enlace con receptores
         • Juxtacrino
         • Autocrino
         • Paracrino
         • Endocrino
     • Receptores de señal
       • Detectan la señal en la membrana celular y la transmiten a transductores
       • Tipos
         • Asociados con canales iónicos
           • Actúan de manera sencilla y directa
         • Asociados a proteínas G
           • Monoméricos y heterotriméricos
         • Asociados con enzimas
           • Participan en el control de comportamientos celulares complejos
     • Transductores
       • Llevan la señal a moléculas sensoras y a moléculas efectoras intracelulares
       • Pueden actuar sobre blancos moleculares únicos o múltiples
       • Conducen procesos como exocitosis, fagocitosis, remodelación de actina, activación de vías metabólicas y expresión génica
       • Transducción
         • ocurre a través de
           • Segundos mensajeros
           • Interacciones de proteína-proteína
           • Interacciones proteína-ácido nucleico
     • Sensores
     • Efectores
     • Activación de respuesta
       • Se da por la interacción proteína-proteína o por modificaciones covalentes como fosforilación y acetilación
       • Coordinación temporoespacial de sus componentes
       • Inicialmente de fuera a dentro y la respuesta de dentro a fuera
   • Principales vías de señalización intracelular
     • Emplean segundos mensajeros o proteínas y sensores internos
       • Grupo 1
         • AMP cíclico, NAADP, VOC, receptor ROC, PLC, PI3K, GMP cíclico, PLD, NAD
       • Grupo 2
         • MAPK, NF-kB, STAT, SMAD, WNT, Hedgehog, Hippo, Notch, vía de estrés del retículo endoplasmático
   • Métodos que permiten investigar sus componentes
     • Ensayos con técnicas genómicas y bioquímicas de proteínas en modelos de células normales y tumorales
     • Introducción de un gen que codifique dicha proteína, la valoración de su expresión y su activación/desactivación postraduccional
     • Proteínas
       • Desactivadas
         • Técnicas moleculares genéticas destinadas a bloquear o a disminuir su expresión génica
           • knock-out y de knock-down
       • Activadas
         • Anticuerpos específicos o se marcan con ATP radiactivo
       • Interactuantes
         • Ensayos de coinmunoprecipitación
           • Dominios activos pueden ser reconocidos por medio de ensayos de ADN recombinante
     • Bases de datos bioinformáticas de registro e interacciones moleculares como la BioPAX
   • Participantes en la división celular y proliferación
     • Grupos
       • Control del ciclo celular
       • Activación de las vías metabólicas anabólicas
       • Activación de la remodelación del citoesqueleto
       • Replicación y reparación del ADN
     • Vías MAPK
       • Regulación de la proliferación celular
       • Regulación de la diferenciación
       • Regulación de la muerte celular
     • Ciclina D1
       • Sensor que integra señales extracelulares con maquinaria molecular
       • Unida con CDK4-6, activa la progresión del ciclo celular
       • Conduce la fase de progresión del ciclo de G1 a S
     • Proteínas Rho-GTPasa
       • Reguladores del ensamblaje y organización de las formaciones del citoesqueleto
     • P53
       • Coordinadora entre las vías del ciclo celular y la síntesis de ADN
   • Aplicación en células cancerosas
     • Administración farmacológica de agentes activos dirigidos a alterar las moléculas hubs de sus vías de señalización
     • Flavonoides y compuestos derivados de purinas
       • Modulan CDK a través de su efecto inhibitorio sobre los dominios de las serina-treonina cinasas, y su proliferación
     • Identificación de MAPK
       • Ras y BRAF implicados en el 70% de casos
         • Alternativa terapéutica: inhibidores de receptores tirosincinasas
       • Permite su modificación y limitar las alteraciones en procesos celulares y tisulares

2. ¿Qué son?

   • Serie de reacciones químicas en las que un grupo de moléculas de la célula trabajan juntas
     • Controlan funciones celulares, como la multiplicación o la destrucción celular
     • Conjuntos de proteínas y otras biomoléculas que se organizan como cascadas de interacciones espaciotemporales
       • Responsables de lograr las características fenotípicas celulares
     • Participan en procesos celulares básicos y especializados para mantener la homeostasis estructural y funcional
       • Desarrollo, proliferación, diferenciación, respuesta al estrés, apoptosis

3. Antecedentes

   • Ver, percibir y responder a nuestro entorno, depende de la activación de estas vías
     • Órganos de los sentidos son sensibles a estímulos como la luz porque los receptores de la superficie celular se unen con ligandos específicos
   • Proporcionan mecanismos para organizar la información molecular en la célula
     • Censa la información de llegada, la traduce, interactúa con diferentes moléculas y responde biológicamente generando un patrón fenotípico específico
   • En su mayoría son cadenas de proteínas que interactúan una con la otra en secuencia
   • Clonación y secuenciación de segmentos de ADN y la purificación y secuenciación de las proteínas han conducido a entender como algunos oncogenes codifican
     • Factores de crecimiento (como v-Sis)
     • Reconocer sus receptores (como ErbB)
     • Proteínas de vías de señalización (como v-Src)

4. La señal durante su...

   • Terminación
     • Acción de enzimas opuestas como cinasas VS fosfatasas o inhibidores específicos
   • Activación
     • Ruta preferencial/canónica o alterna/no canónica

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