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TRANSDUCCIÓN Y PROPAGACIÓNTRANSDUCCIÓN Y PROPAGACIÓN

DE SEÑALESDE SEÑALES

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 ALGUNAS DEFINICIONES… ALGUNAS DEFINICIONES…

SEÑAL, LIGANDO o MOLÉCULA INFORMACIONAL: molécula capaz dedesencadenar una respuesta específica en una célula. Ejemplos: hormonas,feromonas, factores de crecimiento y neurotransmisores.

CÉLULA SECRETORA: célula que emite una señal o ligando.CÉLULA DIANA: célula que recibe la señal emitida por la célula secretora.

RECEPTOR: proteína presente en la célula diana (en el citosol o lamembrana) y que reconoce específicamente a la señal.

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TIPOS DE SEÑALES QUÍMICASTIPOS DE SEÑALES QUÍMICAS (según distancia entre(según distancia entre

célula secretora y célula diana)célula secretora y célula diana)

Secreción autócrina: el ligandoproducido por la célula secretora seconstituye en señal para esa mismacélula

Secreción parácrina: el ligandoproducido por la célula secretora tienecomo diana a las células vecinas, lasde sus cercanías.

Secreción endócrina (hormonas): elligando recorre siempre muy largasdistancias desde la célula secretorahasta la célula diana.

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Sinapsis: se da en las células nerviosas. Es un espacio muy reducido quesepara una neurona de otra y esa mínima distancia deberá ser recorrida porel ligando (en este caso un neurotransmisor)

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Señales hidrofóbicas: hormonas tiroideas,hormonas esteroideas, etc. Son capaces de

atravesar libremente la membranaplasmática. El receptor está en elcitoplasma. Una vez que se produce la uniónreceptor-ligando, se unen a secuenciasespecíficas del ADN y activan o suprimen laexpresión de ciertos genes.

TIPOS DE SEÑALES QUÍMICASTIPOS DE SEÑALES QUÍMICAS (según las(según las

características químicas de la señal)características químicas de la señal)

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Señales hidrofílicas: neurotransmisores, factores de crecimiento, péptidos. Nopueden atravesar la membrana y por lo tanto debe producirse una transducción

de esa señal. El receptor está en la membrana. Hay distintos tipos de receptoresde membrana:

receptor acoplado a canal o ionotrópico

receptor – enzima o receptor acoplado a una enzima (la función enzimáticaes quinasa, o sea enzimas que fosforilan sustratos específicos)

RECEPTOR ASOCIADO A PROTEÍNA G (Gs, Gi, Gq, Gk+): las proteínas G tienen3 subunidades (a, b, g) y tienen unido un GTP.

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señalización y receptores asociados a proteína Gseñalización y receptores asociados a proteína G

El receptor está inactivo (no unido aún a su ligandoespecífico). La proteína G acoplada está inactiva (tieneunido GDP). La enzima de membrana está inactiva

El ligando se une al receptor, que pasa a estar activado.El receptor activado se une la proteína G que expulsa elGDP se lo reemplaza por GTP. La proteína G ahora estáactivada. La enzima de membrana permanece inactiva.

La proteína G activa se desplaza por la bicapa hastachocar con la enzima que así pasa a la forma activa. Laenzima activa cataliza una reacción cuyo producto sedenomina segundo mensajero, que desencadenará en lacélula el camino hacia la respuesta celular específica (el“primer mensajero” fue el ligando).

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EJEMPLO: ADRENALINAEJEMPLO: ADRENALINA

La adrenalina es una hormona que se secreta especialmente en situaciones de stress.La respuesta final ante esta señal es la obtención de grandes cantidades de glucosapara luego obtener ATP.

La transducción de esta señal sigue los mismos pasos descriptos para receptoresasociados a proteína G. Puntualmente en este caso tenemos:

Ligando: adrenalina Receptor: receptor de adrenalina ( o beta – adrenérgico) Proteína G acoplada: Gs Enzima de membrana: adenilato ciclasa Segundo mensajero: AMPc

De este modo se logra transducir la señal al medio intracelular. Ahora, a partir delAMPc deberá desencadenarse la respuesta celular. ¿Cómo ocurre?...

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EJEMPLO: ADRENALINA, LA RESPUESTA CELULAREJEMPLO: ADRENALINA, LA RESPUESTA CELULAR

AMPc

PROTEINAKINASA A(PKA)

CASCADA DEFOSFORILACIONES QUE

ACTIVAN DISTINTASENZIMAS

INACTIVACIÓN DE LAENZIMA QUE

SINTETIZAGLUCÓGENO

Como consecuencia de la

fosforilación de distintossustratos se produce:

DEGRADACIÓN DEGLUCÓGENO

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EJEMPLO: ACETILCOLINAEJEMPLO: ACETILCOLINA

La acetilcolina es un neurotransmisor y por lo tanto es un mediador de muchassinapsis del sistema nervioso. Influye en la estimulación del sistema gastro-intestinaly del sistema muscular.La transducción de esta señal sigue los pasos descriptos para receptores asociados aproteína G. Puntualmente en este caso tenemos:

Ligando: acetilcolina Receptor: receptor nicotínico de acetilcolina. Proteína G acoplada: Gq Enzima de membrana: proteína kinasa C (PKC) Segundo mensajero: IP3 (inositol tri fosfato) y DAG (diacilglicerol)

Se logró transducir la señal, ahora falta ver cómo se llega a la respuesta celular…

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EJEMPLO: ACETILCOLINA, LA RESPUESTA CELULAREJEMPLO: ACETILCOLINA, LA RESPUESTA CELULAR

IP3DAG

LIBERACION DECALCIO ALCITOSOL

ACTIVA APKC

SE DEGRADA AACIDOARAQUIDÓNICO

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 AMPLIFICACIÓN DE LA SEÑAL AMPLIFICACIÓN DE LA SEÑAL

Una señal que activa a unamolécula de receptor que seacopla a una proteína G,activará a su vez a muchasde estas proteínas G que asu vez activarán a enzimas

de la membrana.Además, la proteína Gpermanece activa mientrasno se hidrolice el GTP.Durante ese tiempo laenzima a la que se unió

seguirá activa y produciendoel segundo mensajero.