BSM Tema 3 Biosenyalització (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Biosenyalització i Metabolisme
Año del apunte 2014
Páginas 4
Fecha de subida 02/02/2015
Descargas 12
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 3.- BIOSENYALITZACIÓ TRANSMISSIÓ INTRACELULAR DE LA INFORMACIÓ Les membranes reben senyals ambientals mes enllà de la membrana plasmàtica i provoca unes reaccions a nivell molecular.
HORMONES Son substancies alliberades per una cèl·lula que actuen sobre una cèl·lula diana modificant la seva activitat. Integren i coordinen les activitats metabòliques dels diferents teixits. Hi ha varis tipus.
   Endocrines: s’alliberen a la sang i actuen sobre dianes allunyades Paracrines: s’alliberen a l’espai extracel·lular i actuen sobre dianes properes Autocrines: actuen sobre la mateixa cèl·lula que les allibera.
Les cascades hormonals resulten en importants amplificacions de senyals. El pàncrees és un important sistema endocrí.
La biosenyalització (transducció de senya) estudia la recepció, processament, i resposta de les cèl·lules a la informació provinent de l’entorn.
Mecanismes de transducció de senyals: circuits moleculars que detecten, amplifiquen i integren senyals per generar respostes mitjançant canvis en l’activitat enzimàtica, expressió de gens o canvis en canals d’ions.
Senyalrecepció---(amplificació)--transduccióresposta(s) Receptor hormonal: molècula proteica a la qual l’hormona s’uneix de forma reversible (poden ser intercel·lulars i de mb). Les hormones son efectives a []baixes per l’alta afinitat dels receptors.
MECANISME GENERAL DE TRANSDUCCIÓ DE SENYALS Especificitat: La molècula senyal es fixa al lloc d’unió del seu receptor específic.
Amplificació: Quan els enzims activen enzims, el nombre de molècules afectades augmenta en cascada.
Dessensibilització: l’activació del receptor desencadena un feedback que inactiva el receptor o l’elimina de la mb.
Integració: quan dos senyals tenen efectes contraris la solució ve de la integració d’ambdós receptors.
TIPUS DE RECEPTORS RECEPTORS DE TIPUS SERPENTINA (GPCRs) El receptor d’adrenalina (ßadrenèrgic) és un receptor transmb amb 7 hèlix transmb.
Actua a través de prot G trimèriques que fixen GTP i catalitzen el pas de GTD a GDP, facilitant la dissociació de la prot G. Aquesta unitat activa l’adenilat ciclasa de la mb, que produeix cAMP, un segon missatger que activa una prot kinasa (PKA) EPINEFRINA (adrenalina) És una hormona sintetitzada en glàndules suprarenals. Controla la resposta a l'estrès: la mobilització de l'energia. La unió a receptors en el múscul o les cèl·lules del fetge indueix la degradació del glicogen, en les cèl·lules adiposes indueix hidròlisi de lípids, i a les cèl·lules del cor augmenta la freqüència cardíaca.
GPCRs QUE ACTUEN A TRAVÉS DEL SEGON MISSATGER cAMP La prot G associada a aquest receptor (Gs) actua com un interruptor: està apagat quan té un GDP unit i encès quan té un GTP unit. Quan el GTP s’hidrolitza a GDP, es trenquen ponts d’H que canvien la conformació i la prot ja no interaccionarà amb l’adenilat ciclasa.
REACCIO ENZIMÀTICA CATALITZADA PER L’ADENILAT CICLASA cAPM és un missatger secundari. Activa al·lostèricament la PKA CAM-depenent.
L’activació de PKA porta a l’activació d’enzims que produeixen glucosa del glicogen. L’activació de la PKA genera una cascada de senyals de transducció.
Degradació de l’AMP cíclic per la fosfodiesterasa  Desensibilització del receptor ß-adrenèrgic: si l’adrenalina persisteix, el receptor es dessensibilitza per fosforilació en el domini intracel·lular que interacciona amb les proteïnes G, gràcies a ß-ARK.
cAMP es un missatger secundari molt comú: un gran nombre de GPCR gestionen els seus efectes a través d'AMPc. N’hi ha GPCRs per hormones, factors de creixement, neurotransmissors, olor, sabor...
Un segon grup de GPCRs estan associats amb la fosfolipasa C, que es un enzim associat a la mb, específic pel PIP2 que hidrolitza donant IP3. L’activació de la fosfolipasa C (PLC)es dona per la síntesi dels segons missatgers diacilglicerol i IP3. Aquest últim augmenta el Ca2+ intracel·lular, que a la vegada actua de segon missatgera través de calmodulina.
En la visió s’empra el mecanisme GPCRs: quan la rodopsina (prot transmb de la retina) absorbeix la llum es degrada GMPc, generant un senyal elèctric que va fins al cervell.
RECEPTORS TIROSINA KINASA (RTKs): Enzims La unió al lligand activa l’activitat de la tyrosine-kinasa per autofosforilació.   Receptors tyrosinekinase RECEPTORS D’INSULINA: enzims Està format per 2 subunitats α i 2β i s’activa per TyrK. Fosforilació de diferents proteïnes en citoplasma i nucli. Provoca canvis metabòlics i altera l’expressió gènica. També regula la transcripció de gens.
La fosforilació de IRS-1 (substrat 1 del receptor d’insulina) permet la unió de Grb2 que facilita la unió d’altres proteïnes que porten el missatge de la insulina al nucli induint certs gens.
(esquerra) També por induir l’activitat d’alguns enzims metabòlics (dreta).
COMUNICACIÓ ENTRE DIFERENTS SISTEMES DE SENYALITZACIÓ La autofosforilació del receptor d’insulina fa que aquest fosfori-li el receptor β2-adrenèrgic en dues tirosines i indirectament en dues Seronines. La fosforilació dels 4 residus provoca la internalització del receptor reduint la resposta a l’estímul de la adrenalina. També es pot utilitzar un altre GPCR per crear un pont de nucleació que resulta en inducció/expressió de gens.
RECEPTORS DE MEMBRANA: enzims Exemple: receptor del factor de creixement epidèrmic (EGF)  Quan s’uneix l’EGF a l’espai extracel·lular s’activa la tyrosine-kinasa. Si sempre està activat per algun error, això desenvolupa en càncer.
RECEPTORS NUCLEARS Una unió d'esteroides permet que el receptor reguli l'expressió de gens específics.
Receptors nuclears que uneixen hormones: cortisol (influeix en metabolisme), hormones sexuals esteroides, Vitamina D (a la pell per la llum regula el metabolisme de Ca2+), tiroide, retinoides (importants al desenvolupament).
Malgrat aquestes molècules siguin insolubles en H2O, es transporten unides a pti específiques per la sang i altres fluids extracel·lulars.
Els receptors solen estar units a proteïnes inhibidores i la unió del lligand promou la dissociació de la proteïna inhibidora, podent per que altres prot s’uneixin i resulti en un augment en la transcripció d’alguns gens. En altres casos la unió del lligand pot inhibir la transcripció.
...