COORDINACIÓN DE BIOQUÍMICA
SEÑALIZACIÓNINTRACELULAR
MOLÉCULA DE SEÑALIZACIÓN EXTRACELULAR
PROTEÍNAS DE SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR
PROTEÍNAS EFECTORAS
alteración del metabolismo
alteración en la expresión de
genes
alteración en la forma de la célula
o movimiento
PROTEÍNA RECEPTORA
UNA VÍA DE SEÑALIZACIÓN PUEDE SER ACTIVADA POR UNA MOLÉCULA DE SEÑALIZACIÓN EXTRACELULAR
• Moléculas señalización extracelular:
• Proteínas
• Pequeños péptidos
• Aminoácidos
• Nucleótidos
• Esteroides
• Derivados de ácidos grasos
• Gases disueltos
RECEPTORES DE LA SUPERFICIE CELULAR
RECEPTORES DE LA SUPERFICIE CELULAR
Proteína receptora de la superficie celular
Membrana plasmática
Célula blanco
Molécula de señalización hidrofílica
Pequeña molécula de señalización hidrofóbica
Núcleo
Célula blanco
Proteína receptora intracelular
Célula señalizadora
DEPENDIENTE DE CONTACTO PARACRINO
ENDOCRINOSINÁPTICO
Célula señalizadora Célula blanco
Molécula de señalización de unión
de membranaMediador local
Células blanco
Células blancoNeurotransmisor
NeuronaSinapsis
Hormona
Célula blanco
Célula blancoReceptorCélula endocrina
Flujo sanguíneo
EXISTEN CUATRO FORMAS DE SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR
FUNCIÓN ALTERADA DE
PROTEÍNAS
SÍNTESIS ALTERADA DE PROTEÍNAS
MAQUINARIA CITOPLASMÁTICA ALTERADA
COMPORTAMIENTO CELULAR ALTERADO
Vía de señalización intracelular
Proteína receptora de la superficie celular
Núcleo
ADN
ARNRÁPIDO
(< seg. a mins.)
RÁPIDO(< seg. a mins.) LENTO
(mins. a hrs.)
LENTO(mins. a hrs.)
Molécula de señalización extracelular
SOBREVIVENCIA
CRECIMIENTO + DIVISIÓN
DIFERENCIACIÓN
MUERTE Célula apoptótica
A
B
C
D
E
A
B
C
A
B
C
F
G
UNA CÉLULA ANIMAL DEPENDE DE MÚLTIPLES MOLÉCULAS DE SEÑALZIACIÓN EXTRACELULARES
RECEPTORES ACOPLADOS A CANALES DE IONES
RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNA G
RECEPTORES ACOPLADOS A ENZIMAS
iones
moléculas de señalización
membrana plasmática
receptor inactivo
proteína G inactiva
enzima inactiva
receptor y proteína G
inactivo
enzima activada
proteína G activada
molécula de señalización en forma de dímero
dominio catalítico inactivo
dominio catalítico activo
enzima asociada activada
moléculas de señalización
moléculas de señalización
EXISTEN TRES CLASES DE RECEPTORES DE SUPERFICIE
CELULAR
TRANSDUCCIÓN PRIMARIA
molécula de señalización extracelularproteína receptora
membrana plasmáticaCITOSOL
ANDAMIO
transmitir
transducir y amplificar
integrar
propagar
anclar
modular
ACTIVACIÓN DE LA PROTEÍNA EFECTORA
TRANSCRIPCIÓN DE GEN
envoltura nuclear
NÚCLEOproteína efectora activada
ADN
elemento de respuesta a la señal
activación del gen
1. La proteína puede simplemente transmitir la señal al siguiente componente en la cadena2. Puede actuar como un andamio para traer dos o más proteínas señalizadoras3. Puede que transforme, o transduzca, la señal en una diferente forma, lo cual es adecuado para pasar la señal a lo largo de la cascada así como estimulando la respuesta de la célula de formas diferentes.
4. Puede amplificar la señal que recibe, produciendo un gran número de mediadores intracelulares pequeños así como activando muchas copias de una proteína señalizadora cascada abajo. De esta forma, un pequeño número de moléculas de señalización extracelular pueden evocar muchas respuestas intracelulares. Cuando hay múltiples pasos de amplificación en una cadena, la cadena es comúnmente llamada cascada de señalización.
5. Puede recibir señales de dos o más vías de señalización e integrarlas antes de transmitir una señal adelante. Una proteína que requiere aporte de dos o más vías de señalización para poderse activar, es comúnmente referido como detector de coincidencia.
6. Puede propagar la señal de una vía de señalización a otra, creando ramas en la cascada de señalización, de esta forma aumentando la complejidad de la respuesta.
7. Puede anclar una o más proteínas de señalización en una vía a una estructura celular en particular donde las proteínas de señalización se necesiten.
8. Puede modular la actividad de otras proteínas de señalización y de esta forma regular la fuerza de la señal a través de una vía.
P
PATP
ADP
OFF
ON
SEÑAL DENTRO
SEÑAL FUERA
P
GTP
GDP
OFF
ON
SEÑAL DENTRO
SEÑAL FUERA
GTP
GDP
SEÑALIZACIÓN POR FOSFORILACIÓN SEÑALIZACIÓN POR UNIÓN A GTP
proteína cinasa
proteína fosfatasa
unión de GTP
hidrolisis de GTP
EXISTEN DOS TIPOS DE PROTEÍNAS DE SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR QUE ACTÚAN COMO APAGADORES
MOLECULARES
receptor acoplado a proteína G activado
moléculas de señalización (como hormonas, quimiocinas,
eicosanoides, y mediadores inflamatorios)
fosfolipasa C- activada
GTP
lumen del retículo endoplásmico
LOS RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNA G PUEDEN INCREMENTAR EL CA2+ Y ACTIVAR A PKC
P
PP
GDPGTP
proteína G activada
fosfolipasa C-
PtdIns (4,5) P2
DAG
Ins (1,4,5) P3
PKCsP
Ca2+
Síntesis y liberación de quimioncinas y eiconadoides