Tema 3.4 - Senyal sostingut (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Girona (UdG)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura Regulació metabòlica
Año del apunte 2016
Páginas 6
Fecha de subida 22/03/2016
Descargas 34
Subido por

Descripción

Tema 3.4 - Senyal sostingut: fosfolipases de tipus C (PLC), via de l'IP3, BOX9, Via del diacilglicerol (DAG), BOX10, via PI-3K

Vista previa del texto

Regulació metabòlica – Tema 3.4 - Sònia Vivo TEMA 3.4: SENYAL SOSTINGUT Aquest senyal treballa sota estímul de l’acetilcolina.
Els científics disposaven de l’isòtop p32. Despès de posar l’estímul d’acetilcolina, el p32 apareixia al fosfatidil-inositol 1,4,5-triphosfate (PIP2), un fosfolípid de membrana. Altres estímuls provocaven el mateix. → El fosfatidil-inositol era un intermediari de molts estímuls diferents.
Molts missatgers provocaven l’aparició d’aquest fosfolípid i un increment de calci citosòlic (Ca 2+ i el fosfolípid estaven relacionats, anaven lligats).
Michael Berridge va definir el punt d’unió entre el fosfolípid i el calci.
PIP2 és un fosfolípid poc abundant a la cara interna de la membrana. Com a cap polar té l’alcohol inositol (Inositol 1,4,5-triphosfate → IP3). Aquest cap polar es pot fosforilar. L’estat que ens interessa és el que té fosfats (l’anomenat anteriorment).
Les variacions citosòliques de calci, com ja hem comentat diverses vegades, provoquen 2 tipus de resposta: transitori o sostingut. El transitori activa el sostingut. Els transductors són el PIP2 (es dissocia en IP3 i DAG (diacilglicerol)), IP3 i PKC (quinasa que permetrà la posat en marxa del senyal sostingut).
L’augment de calci citosòlic va precedit per l’aparició de PIP2. PIP2 és un fosfolípid sotmès a un recanvi rapidíssim i intens. Sota estímul, el PIP2 es trenca (s’arrenca el cap polar i s’allibera IP3 i DAG).
1 Regulació metabòlica – Tema 3.4 - Sònia Vivo Fosfolipases de tipus C (PLC): Hi han diferents tipus de PLC: PLCβ, PLCγ, PLC∈, PLCઠ..
Quan la PLC s’ha activat mitjançant el receptor 1TM (quan aquest està fosforilat) o 7TM (mitjançant les proteïnes G), PLC trenca el cap polar d’un fosfolípid de membrana anomenat PIP2. PIPI2 es troba en poca quantitat a la bicapa → és un factor limitant (la disponibilitat de PIP2 marca el sistema).
Quan es trenca el cap polar (IP3), aquest pot viatjar una mica ja que és soluble. L’altre part de PIP2 (DAG) queda a la membrana. (A la següent imatge es mostra el procés amb l’inici al receptor 1TM).
VIA DE L’IP3 (CAP POLAR) → VIA SOLUBLE: L’IP3 està trifosfat. És soluble i és qui va a buscar el seu receptor el qual es troba a la membrana del reticle endoplasmàtic. L’IP3 s’uneix al seu receptor IP3R. IP3R està constituir per 4 subunitats. Cada subunitat reconeix una molècula d’IP3 (a més IP3 unit, més s’obre el canal del mig del receptor.) 2 Regulació metabòlica – Tema 3.4 - Sònia Vivo Això provoca que el calci pugui sortir cap a fora del reticle endoplasmàtic → IP3 és un sensor del sistema. És un procés ràpid.
La via IP3, doncs, s’encarrega d’obrir els canals de calci.
A la següent imatge es mostra el procés amb l’inici al receptor 7TM: BOX 9: LITI El liti s’utilitza pel tractament del trastorn bipolar o depressió maníaca. Aquest trastorn es caracteritza per un reciclatge excessiu de PIP2 al cervell.
El liti inhibeix les fosfolipases fet que provoca que no s’alliberi l’IP3. Al no alliberar-se IP3, els IP3R no s’obren i el calci no pot sortir del reticle endoplasmàtic. Així doncs, s’apacigua els atacs del trastorn bipolar.
VIA DIACILGLICEROL (DAG) (SENYAL SOSTINGUT) El DAG que es troba a la membrana és reconegut per una quinasa i s’inicia el senyal sostingut. La proteïna quinasa C (PKC) reconeix DAG. La PKC va ser descoberta per Yasutomi Nishizuka.
Aquesta quinasa té un domini SH2 i un SH3 i presenta diferents isoformes → hi han 3 grans famílies amb diferents isoformes: cPKC, nPKC (n de new) i aPKC (a d’atípica). Totes elles són activades per fosfolípids. i algunes necessiten calci.
El diacilglicerol i la fosfatidl serina estimulen PKA.
3 Regulació metabòlica – Tema 3.4 - Sònia Vivo La PKC presenta diferents dominis. El domini N-Terminal és regulatori (reconeix el diacilglicerol). El domini c-Terminal, en canvi, és catalític. En total, la PKC té 4 dominis conservats i 5 de variables.
En estat de repòs, la proteïna està plegada sobre sí mateixa. C-Ter es posa a la cova del centre actiu. C-Ter té una seqüència semblant a la seqüència que reconeix el centre actiu → la proteïna s’inhibeix a sí mateixa (regulació intra-estèrica).
Quan hi ha diacilglicerol lliure (l’IP3 ja ha marxat), aquest és reconegut per la PKC. La PKC s’enganxa a DAG i pateix un canvi conformacional → El centre actiu de PKC queda lliure (c-Ter marxa del centre actiu) i encarat al citosol (ara el PKC està ancorat a membrana ja que s’ha unit a DAG).
BOX 10: ÈSTERS DE FORBOL Els èsters de forbol són productes vegetals de les euforbiàcies. Tenen un cap que s’assembla al DAG. Si toques la llet blanca que surt d’una ferida de les euforbiàcies, et queden els èsters de forbol a la pell i aquests fan que la via de la PKC estigui sempre activa → produeix càncer.
El calci alliberat via senyal transitori + DAG activen la PKC. PKC forforila un seguit de substrats (pot fosforilar, per exemple, l’inici de la cascada de fosforilacions de quinases). També pot, a través d’aquesta via, fosforilar tot un seguit de factors de transposició: Jun, EIK-1-SRF, NF-KB.
Jun és un factor de transcripció constitutiu que s’activa quan es fosforila. Formarà un dímer amb FOS. L’heterodímer JUN-FOS forma AP-1, un factor que posa en marxa el cicle cel·lular.
4 Regulació metabòlica – Tema 3.4 - Sònia Vivo La PKC genera unes grans respostes les quals arrien a nucli. És una gran via de transducció del senyal.
Per fer que el senyal duri en el temps, es necessita PIP2. Per tant, s’ha de formar: Quan DAG s’ha format i ja ha activat la PKC, es recicla. Les fosfolipases A2 són les encarregades de reciclar DAG (el trenca en àcid araquidònic). L’àcid podrà formar prostaglandines o tornar a formar PIP2. La fosfolipasa A2 és activada pel propi sistema.
VIA PI-3K (PHOSPHATIDIL INOSITOL 3 KINASE) PI-3K és una quinasa la qual fosforila l’inositol dels fosfolípids de membrana PIP2.
Quan hi ha PIP2 a la membrana, la PI-3K fosforila, en posició 2, l’inositol de IP3 i fa que aquest es torni IP4 i PIP2 es torni PIP3. Això provoca dues respostes diferents: - El IP4 provoca l’anul·lació de l’activitat IP3, és a dir, aquest no activa el receptor IP3R i el calci no surt del reticle endoplasmàtic.
- El PIP3 que s’ha generat activa una altra quinasa → es desvia la ruta.
*Tant RAS com la proteïna G activen PI-3K PI-3K és un heterodímer format per dues subunitats: Una subunitat gran i reguladora la qual reconeix proteïnes fosforilades (P85) i una subunitat catalítica (P110).
PI-3K activa PK3 o AKT. PIP3 activa PDK i PDK activa PKB/AKT.
5 Regulació metabòlica – Tema 3.4 - Sònia Vivo Ruta de transducció del senyal via PI-3K: és una ruta que frena/inhibeix l’apoptosi. Sense aquesta ruta, no hi hauria res. El mateix receptor 1TM activa la divisió via RAS i frena l’apoptosi via PI-3K. Les dues vies es recolzen mútuament.
Aquesta va de PI-3K sol estar molt afectada en càncers → la cèl·lula tumoral no es mor.
6 ...