Cuando un mensaje llega a una célula es llevado por un mensajero extracelular, puede tener

naturaleza química (proteína, lípido, ión, gas…) o física (olor, color, frío…). La molécula que

los recepciona es el receptor, puede estar en la membrana o dentro de la célula.

Proteínas señalizadoras intracelulares, algunas pueden ser efectoras, producen la respuesta.

Algunas son también transductoras, transforman la molécula en un segundo mensajero (AMPc,

Ca+2….). Pueden producir la actuación sobre una enzima metabólica, actuar sobre la forma o

movimientos celulares o producir proteínas reguladoras de la expresión génica (factores de

transcripción).

Tipos de comunicación.

1. Dependiente de contacto. La molécula señalizadora necesita estar en contacto con la

célula diana. Típico en células del sistema inmune.

2. Paracrina/autocrina. Una celula se comunica con sus células vecinas, que responden

(paracrina). Autocrina: la celula produce el mensaje y ella misma responde. Son

importantes las uniones tipo GAP, que permiten el paso de los segundos mensajeros

entre células.

3. Sináptica. El mensaje lo emite una neurona. La célula diana lo recibe.

4. Endocrina. Mensajero extracelular que recorre grandes distancias. Todas las hormonas.

Tipos de respuestas

No se deben a un único factor, sino a varios. Si una celula recibe A,B,C tiene que vivir, si llega

A,B,C,D,E tiene que dividirse, si recibe A,B,C,D,E,F tiene que diferenciarse, sin señales una

célula sufre apoptosis (mirar imagen). Un mismo estímulo puede producir señales diferentes,

como lo hace la AcetilColina. En el músculo liso provoca la disminución de la fuerza y en el

músculo estriado la contracción. En la lengua provoca la secreción de saliva. Esto depende del

tipo de receptor y de la cantidad de proteínas señalizadoras.

Respuestas rapidas <1 segundo hasta minutos. Lenta desde minutos hasta horas. Las rapidas

suelen ser sobre el citoesqueleto y las lentas tienen que ver con factores de transcripción.

Tipos de receptores.

• De superficie.

1. Acoplados a canales ionicos.

2. Acoplados a proteínas G o GPCR o receptores con 7 dominos transmembrana.

Casi todos, un 90%, tienen 7 dominios transmembrana. El receptor reconoce de

manera específica al ligando y acopla la proteína G que activa una enzima.

3. Acoplados a enzimas con actividad catalizadora intrínseca. Dos casos:

a. Receptores acoplados a tirosinaquinasa, PFKR o TKR.

b. Receptores acoplados a serin/treoninquinasa.

4. Acoplados a enzimas sin actividad catalizadora intrínseca. Vía Jak-STAT.

TEMA 4: RECEPTORES Y TRADUCCIÓN DE SEÑALES

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Cuando un mensaje llega a una célula es llevado por un mensajero extracelular, puede tener naturaleza química (proteína, lípido, ión, gas…) o física (olor, color, frío…). La molécula que los recepciona es el receptor, puede estar en la membrana o dentro de la célula. Proteínas señalizadoras intracelulares, algunas pueden ser efectoras, producen la respuesta. Algunas son también transductoras, transforman la molécula en un segundo mensajero (AMPc, Ca+2….). Pueden producir la actuación sobre una enzima metabólica, actuar sobre la forma o movimientos celulares o producir proteínas reguladoras de la expresión génica (factores de transcripción). Tipos de comunicación.

Dependiente de contacto. La molécula señalizadora necesita estar en contacto con la célula diana. Típico en células del sistema inmune.
Paracrina/autocrina. Una celula se comunica con sus células vecinas, que responden (paracrina). Autocrina: la celula produce el mensaje y ella misma responde. Son importantes las uniones tipo GAP, que permiten el paso de los segundos mensajeros entre células.
Sináptica. El mensaje lo emite una neurona. La célula diana lo recibe.
Endocrina. Mensajero extracelular que recorre grandes distancias. Todas las hormonas. Tipos de respuestas No se deben a un único factor, sino a varios. Si una celula recibe A,B,C tiene que vivir, si llega A,B,C,D,E tiene que dividirse, si recibe A,B,C,D,E,F tiene que diferenciarse, sin señales una célula sufre apoptosis (mirar imagen). Un mismo estímulo puede producir señales diferentes, como lo hace la AcetilColina. En el músculo liso provoca la disminución de la fuerza y en el músculo estriado la contracción. En la lengua provoca la secreción de saliva. Esto depende del tipo de receptor y de la cantidad de proteínas señalizadoras. Respuestas rapidas <1 segundo hasta minutos. Lenta desde minutos hasta horas. Las rapidas suelen ser sobre el citoesqueleto y las lentas tienen que ver con factores de transcripción. Tipos de receptores.

De superficie.

Acoplados a canales ionicos.
Acoplados a proteínas G o GPCR o receptores con 7 dominos transmembrana. Casi todos, un 90%, tienen 7 dominios transmembrana. El receptor reconoce de manera específica al ligando y acopla la proteína G que activa una enzima.
(^) Acoplados a enzimas con actividad catalizadora intrínseca. Dos casos: a. Receptores acoplados a tirosinaquinasa, PFKR o TKR. b. Receptores acoplados a serin/treoninquinasa.
Acoplados a enzimas sin actividad catalizadora intrínseca. Vía Jak-STAT.

Intracelulares. Son hidrofobicos. Mirar diapositiva por si faltan receptores intracelulares. Importancia de los dominios de membrana en las vías de señalización

Cómo puede ser la respuesta:

Cuanto más ligando más respuesta. Hormonas tiroideas, gen de la albúmina…
Respuestas con saturación. Mediadas por enzimas. Cuanto más mensajero más respuesta, pero se satura.
El mismo efecto sobre dos enzimas provoca dos respuestas.
Muchas veces se produce retroalimentación.
A veces se produce como en el caso de la Ca+2-calmodulinaquinasa, la quinasa se activa, aunque los niveles de Ca+2 estén bajos la quinasa sigue activa un tiempo, conserva la memoria de señal. Mecanismos de desensibilización de las células diana. Una celula se hace insensible al mensaje que le llega. Puede ser:

Porque el receptor es secuestrado en un endosoma. Pueden ocurrir varias cosas, el ligando va a degradar y el receptor vuelve a la membrana o los dos van al endosoma.
Degradar ligando y receptor en lisosomas.
Proteínas que bloquean al receptor. Paralizan la cascada.
Inhibir proteínas señalizadoras de la vía.
Producir proteínas inhibidoras, que inhiben la interacción receptor-proteína. Señalización mediada por algunos gases. Ejemplo típico: NO. El NO es un ejemplo, activa la enzima NOS (óxido nítrico sintetasa). Ésta es muy importante porque todos los procesos de dilatación de vasos sanguíneos están mediados por ella. La acetilcolina es reconocida por la celula endotelial, y ese receptor activa NOS. Se genera NO, que sale de la célula endotelial y va a la muscular. Allí el NO activa la guanilatociclasa, GTP pasa a GMPc, que es un segundo mensajero. Cuando se sintetia GMPc se produce la relajación, el vaso sanguíneo se dilata. Los segundos mensajeros duran segundos. La fosfodiesterasa degrada el GMPc. La viagra inhibe la fosfodiesterasa. Señalización mediada por receptores intracelulares.

Receptores esteroideos. Tipos de ligando:

Hormonas. TSH: libro de hormonas tiroideas. LH. FSH.
Quimioquina. Molécula que atrae celula. Cuando hay inflamación hay que sacar células del torrente y llevarlas a la zona de inflamación, lo hace la quimioquina. Características: I. 7 dominios transmembrana hidrofobicos. II. C-terminal hacia dentro siempre, N-terminal hacia afuera siempre. III. Dominio intracelular. Activan la proteína G y regulan la funcionalidad del propio receptor. Oligomerizacion de los GPCRs. Al principio se pensaba que eran monoméricos. Ahora se sabe que oligomerizan. Es un problema para bloquearlos cuano forman heterodímeros. Pueden formar:
Homodímeros. Receptores de quioquina.
(^) Heterodímeros. I. De la misma familia. II. De distinta familia. III. Con otras proteínas transmembrana como RAM. Los bucles intracelulares activan la proteína G y regulan el receptor. Estos receptores están regulados en la parte interna (c-terminal). La desensibilización puede pasar por: que el receptor sea metido en una vesícula u otras formas. Se fosforila en c-terminal o en los bucles intracelulares. La que fosforila es la quinasa de GPCRs, GRK, se activa por una serie de vías y gasta ATP. Los P ron reconocidos por una proteína, arrestina, que evita que GPCR se acople a proteínas G aun teniendo o no ligando. La arrestina genera un proceso de endocitosis mediada por receptor. Varios tipos, unos nueve, de arrestina. Puee ser reconocida por proteínas y producir endocitosis o activar la cascada MAPK o la cascada C-Jun quinasas. Ran y Rho son GTPasas monomericas. Proteínas G trimericas funcionan igual, son trimericas por α,β y γ. Cuando α se une a GDP la proteína GTP está inactiva, se encuentra en estado de trímero. Cuando cambia GDP por GTP con una GEF se disocia el trímero en α y β-γ, entonces es activa. La subunidad α-GTP es la responsable de activar al receptor. Cuando el efector ha sido activado, se hidroliza el GTP, α tiene una capacidad GTPasa intrínseca. β-γ es capaz de activar otras vías de señalización. α y γ están ancladas a lípidos de la membrana, β no tiene un anclaje a proteínas periféricas, pero está relacionada con α y γ. Saber como el padre nuestro. Hay 17 tipos de α, 6 tipos de β y 11 tipos de γ. Los α determinan el tipo de proteína que tengo, porque determina el acoplamiento al siguiente elemento de la vía. Tipos de proteínas G:

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