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Cuestionario: Señalamiento celular A.- Explica de forma breve, precisa y concreta los hechos siguientes: -1: -Los GFs a través de PKB estimulan el crecimiento celular no sólo activando la síntesis de proteínas. PKB activada también fosforila proteínas diana en los residuos de Ser/Thr que estimula el crecimiento celular. -2: -IP3 es un segundo mensajero que, de forma similar al AMPc, ejerce su acción a través de la correspondiente PK. Si, ya que IP3 abre canales iónicos de Ca+2^ que, una vez en el citosol, y gracias a calmodulina, activa a PKC que fosforilaran determinados sustratos responsables de la respuesta. (AMPc a través de PKA y IP3 a través de PKC). -3: -Los STATs precisan ser fosforilados por Receptores de Citoquinas para que puedan pasar vía NPCs al nucleoplasma. Las citoquinas (Interleucinas) son las señales que se unen a esos receptores y fosforilan los receptores asociados a PTKs y los propios PTKs, siendo así, punto de anclaje para la activación de los STATs. -4: -En un grupo de células de tejidos animales puede darse la situación de que aunque una sola capte una determinada señal química todas ellas respondan de forma específica a la señal. -5: Acetilcolina no puede inducir secreción regulada en músculo esquelético y tampoco contracción en células del páncreas. -6: Las señales de grupo de esteroides inducen respuestas lentas no sólo porque tardan más en degradarse y desaparecer del medio. Sino porque también las señales que requieren expresión de genes son mucho mas lentas. -7: EMR puede constituir un mecanismo de regular la respuesta de una célula diana a una señal. EMR puede producir la terminación de la respuesta y su destrucción en lisosomas.(¿). -8: La dimerización de los R-PTK es necesaria para su activación. En algunos casos la unión de la señal produce la dimerización del receptor y contacto de sus regiones P y por tanto a la fosforilacion de residuos Tyr importantes para ensamblaje de complejos de señalamiento intracelular.
9-Algunas señales químicas no son transducidas. Algunas señales químicas llegan al receptor, pudiendo ser este un canal iónico y produciendo un cambio en el potencial de membrana. 10-La comunicación neuronal es, en la mayoría de los casos, una variante de la comunicación paracrina. Si, ya que opera en células adyacentes, porque en los dos casos, la señal se libera al medio y actúa sobre células vecinas. -11: La mayoría de los receptores de hormonas esteroides sólo son capaces de entrar en el núcleo cuando unen la hormona. Los receptores se encuentran en el citosol unidos a una proteína inhibidora que se desliga al unirse la hormona permitiendo así pasar a través de los NPCs. -12: En el caso de GPCRs la capacidad de transducción de la señal disminuiría drásticamente al disminuir drásticamente la fluidez de la membrana. Ya que estas GPCRs son proteínas transversales, al ser la membrana más fluida y más inestable, no estaría anclada tan firmemente y por tanto afectaría a la transducción de señales. 13-La necesidad de la dimerización de los receptores para la activación de éstos no es exclusiva de los R-PTKs. No, esta dimerización también se da en receptores asociados a PTK, que al dimerizar, activan a las PTK características. -14: Aunque PKA activada por AMPc induce usualmente respuestas rápidas también puede inducir respuestas lentas. Las respuestas lentas, se deben a que implican la transcripción de genes y por lo tanto la síntesis de nuevas proteínas. (En estos casos PKs-A, activadas por AMPc, fosforilan y activan Factores de Transcripción, denominados CREBs, que a su vez activarán la transcripción de genes específicos.) -15: Algunos canales iónicos son regulados por señales extracelulares sin ser éstas sus ligandos El canal ionico de Ca+2^ (regulado por voltaje) en la membrana del RE se activa gracias a la despolarización de la membrana plasmática producida por la entrada de Na+^ a través del receptor de acetilcolina (señal extracelular) y por IP3. 16-No todas las vías de señalamiento que habilitan a TFs específicos implican cascadas complejas de señalamiento intracelular como las de los R-PTKs.
Erroneo, la subida en la concentración de Ca2+ en el citosol es una señal intracelular muy utilizada por diferentes tipos celulares con diferentes respuestas: contracción muscular, secreción regulada etc. 4-Las largas cadenas de transducción intracelular se justifican por inducir respuestas muy alejadas de la membrana plasmática donde se localizan los receptores. Erróneo, las largas cadenas de traducción intracelular muchas veces se deben a que producen largas cascadas de muchos elementos, y de que por sí, las cadenas que implican transducción son mas lentas. 5-Las señales que se unen a R-PTKs pueden ser transducidas a través de vías distintas a la de la MAP-kinasa. Valido, por ejemplo mediante una vía que implica la activación de PI3-K y PKB importante en el señalamiento para el crecimiento y supervivencia celulares. 6-Las hormonas son señales químicas de naturaleza peptídico capaces de operar a grandes distancias sobre células diana con receptores para ellas en la membrana plasmática. Erroneo, estas hormonas tienen receptores intracelulares, generalmente proteínas solubles en el citosol. 7-Una mutación en el gen que codifica para Ras puede ocasionar que la vía que la ruta de transducción en la que participa esté activada de forma permanente. Valido, si esa mutación afecta a Ras y esta es incapaz de hidrolizar GTP, esa vía estará actuando constantemente, los genes a los que ha afectado la mutación se denominan oncogenes. 8-Un compuesto que actúa de señal química puede tener como diana la propia célula productora de la señal. Valido, ese tipo de señal es la señal autocrina, esa célula produce y recibe la señal desencadenando una respuestas en la propia célula. 9-No todas las proteínas G que participan en la transducción de señales son proteínas G triméricas. Valido, ya que también hay proteínas G monomericas como Ras, GEF o GAP que promueven el intercambio de GDP por GTP y activan su función GTPasa. 10-Los receptores de señales químicas se localizan en la membrana plasmática. Erroneo, las hormonas, que son señales químicas de bajo PM e hidrófobas, pasan por simple difusión la membrana plasmática y tiene receptores específicos en el citosol de la célula. 11-Puede afirmarse que las señales químicas inducen una respuesta específica en sus células diana porque modifican en ellas la actividad de una o de varias proteínas determinadas.
12-Las señales químicas son hidrofílicas y de naturaleza peptídico Erróneo, también hay señales químicas hidrófobas como hormonas esteroides, tiroxina, vitamina D3 y retinoico. 14- IP3 es un fosfoinosítido de membrana que ancla ciertas proteínas de señalamiento intracelular. 15-Ras es un proteína G trimérica que, a diferencia de las que interaccionan con GPCRs, interacciona con R-PTKs. Erróneo, Ras es una proteínas G monomerica, que interacciona con R-PTK. 16-Receptores de GFs y de Citoquinas presentan actividad PK que fosforilan cadenas laterales de los aminoácidos serina o treonina. Erróneo, en los receptores de Citoquinas, son los receptores asociados a PTKs los que fosforilan las cadenas laterales de aminoácidos Tyr. 17-Las largas cadenas de transducción en ciertas vías de señalamiento celular se justifican por estar implicadas en regular la transcripción de genes. Erróneo, porque también hay largas cadenas de transducción que no están implicadas en regular la transcripción de genes. Valido, además esas largas cadenas de transducción también tienen grandes cascadas de kinasas con muchos elementos. 18-PI3-kinasa activada genera IP3 a partir de Fosfatidilinositol. Valido, esta enzima la reclutan, la reúnen sobre la membrana plasmática y a partir de Fosfatidilinositol 4-fosfato producen IP2 y IP3. 19-Los receptores que interaccionan con proteínas G triméricas de la membrana plasmática no sólo activan o inhiben enzimas de la membrana plasmática. 20-Podemos afirmar de que las señales químicas inducen respuestas en las células diana modificando la actividad en una o varias proteínas específicas. 21-En el caso de los Receptores-Canal iónico se despolarizan la membrana al unirse a ellos la señal o ligando. Valido, al unirse la señal o ligando al receptor, este produce un cambio conformacional tal que permite pasar iones a través de él y producir despolarización de la membrana (EJ: receptor nicotínico de acetilcolina).
31 -No todos los receptores localizados en la membrana plasmática transducen la señal a otra intracelular o segundo mensajero. 32-Los receptores nicotínico y muscarínico de Acetilcolina son canales iónicos de K+ Erróneo, el receptor nicotínico es un canal iónico de Na+, y el muscarinico es un receptor que interacciona con proteínas G. 33-Los Receptores de Citoquinas y del grupo TGF fosforilan diversos TFs que pasan al núcleo y activan la transcripción de genes específicos. Valido, En los receptores de Citoquinas se fosofrilan los STATs y en los del grupo TGF se fosforilan los SMADs, los dos pasan al núcleo y activan la transcripción de genes. 34-Las vías de señalamiento a través de hormonas esteroides carecen de mecanismos de amplificación. Valido, ya que al pasar la hormona esteroide al interior ya se une a su receptor que suele ser proteínas reguladoras de genes, factores de transcripción o enzimas y realiza una función específica sin posibilidad de ampliación. 35-Los receptores intracelulares de señales son de hecho todos ellos factores de transcripción. habilitación/activación de TFs implica posibilitar su paso al nucleoplasma vía NPC. Erróneo, ya que también hay receptores intracelulares que son enzimas, y además también hay receptores que son TFs que se encuentran en el nucleoplasma por tanto no tienen que pasar vía NPC. 36-Un compuesto que actúa de señal química puede tener como diana la propia célula productora de la señal. Valido, es el caso de la comunicación autocrina. 37-Hormonas y mediadores químicos locales son de naturaleza proteica. 38-Las señales químicas de bajo PM tienen receptores en el interior celular. Valido, en algunos casos ese receptor se encuentra unido al DNA y en otros casos soluble en el citosol. 40- En el caso de los GPCRs al activarse por la unión de un ligando interaccionan con proteínas G triméricas y las subunidades , y se desligan de la membrana al pasar G-GDP a G-GTP- Erróneo, las subunidades alfa o betagamna nunca se desligan de la membrana plasmática para actuar.
C.- Contesta de forma breve, precisa y concreta a las cuestiones siguientes: 1-Indica varias funciones que podrían cumplir las complicadas y largas cascadas de transducción intracelular de señales químicas. 2-Corrobora con varios ejemplos que la diversidad de señales químicas no se limita a la gran cantidad de hormonas. 4-Los Receptores-PTK y Receptores asociados a PTKs aun siendo distintos tipos de receptores presentan ciertas características en común. Indica alguna de ellas. -Los dos son receptores que son proteínas transversales de membrana -La señal se une en su dominio E -Al unirse la señal dimerizan 5-Indica igualmente dos vías por las que una señal induzca la expresión de genes de forma muy directa. -La vía de las hormonas esteroides produce la transcripción de genes de respuesta temprana que codifican para proteínas reguladoras de otros genes. Receptores asociados PTKs (que al recibir su señal en su dominio E dimerizan se asocian con su dominio P a PTKs estos se autofosforilan y fosforilan a los receptores, se asocian los STATS que son fosforilados y pasan al núcleo) donde regulan la transcripción de genes específicos. 6-Indica dos características básicas aplicables a señales químicas de naturaleza hidrofílica que no se apliquen a las hidrofóbicas. No pueden pasar a través de la membrana plasmatica, y además las señales hidrofilicas tienen receptores en la membrana mientras que las hidrofobicas son intracelulares. 9-Localiza lo más precisamente posible en las células las proteínas G siguientes: a) Ran: b) proteínas G triméricas; Proteina integral no transversal de membrana lado P c) proteínas G monoméricas Rabs d) Ras: Anclada a la bicapa lipídica lado P a través de un lípido 10-Indica varias vías de señalamiento celular en las que no esté implicada la activación de TFs. Vía de la acetilcolina con su receptor nicotidico de la acetilcolina al igual que la vía de la acetilcolina con el receptor muscarinico de la acetilcolina, los dos producen cambios en el potencial de membrana pero no implicada una activación de TFs. 12-Pon varios ejemplos de receptores-canal iónico -Receptor nicotidico de la acetilcolina
c) R-con actividad Ser/Thr Kinasa: Superfamilia de señales TGFb (Hormonas y mediadores químicos locales) d) canales iónicos: Acetilcolina e) asociados a Src kinasas: 26-¿Qué proteínas actúan de GEF y GAP de las proteínas G triméricas implicadas en el señalamiento celular? Como GEF actúa la proteína intercambiadora de nucleótidos de guanosina y las GAP son diversas proteínas activadoras de GTPasa. 28-Ordena la serie de elementos que se indican a continuación como se pide en la cuestión 3: Epinefrina/ Receptor-Adrenergico/ GfalfaBy/ Gsalfa GTP/ activa adenilato ciclasa/ sube el nivel de AMPc/ se activa PKA / Fosforilación de ciertos enzimas / Gluconeogénesis/ Hepatocitos. 29-Señala una vía de señalamiento por la que una señal no solubilizada induce en la célula diana la expresión de un grupo de genes. -la vía de señalamiento en la que la Epinefrina (Señal hidrofilica) por tanto no solubilizable, se une a su GPCr (Receptor asociado a proteínas G) y al final de la via produce la transcripción de genes. 31-Señala la vía de señalamiento que podría verse afectado por la mutación en el gen que codifica para los siguientes TFs específicos: a) un SMAD: Vía de señalamiento asociado a Receptores-protein (Ser/thr) kinasa b) un CREB: Vía de señalamiento en la que proteínas G activan enzimas. c) un STAT: Vía de señalamiento de receptores asociados a PTKs 32-Indica la vía de señalamiento en la que operan las siguientes proteín kinasas: a) JAKs: Vía que implica receptores asociados a PTKs b) mTOR: c) PKA: Vía de señalamiento en la que están implicados receptores asociados a proteínas G (GPCRs) y producción de AMPc. 33-Indica los requisitos necesarios para que una proteína es capaz de unirse tanto a fosfoinosítidos de la membrana como a la región P de los R-PTK activados.
Para que las proteínas sean capaces de unirse a fosfoinositidos y a R-PTKs los dos tienen que estar fosforilados para que esos fosfatos sirvan de puntos de anclaje para esas proteínas. 35-Indica una característica aplicable a: a) la comunicación paracrina y no a la endocrina: Las señales en la comunicación paracrina no pasan al sistema circulatorio mientras que en la endocrina si. b) la comunicación endocrina y no a la paracrina: Al liberar sus señales químicas al sistema circulatorio pueden operar a grandes distancias todo lo contrario que la paracrina. 37-Di dos condiciones que debe cumplir una célula para ser diana de una determinada señal. -Presentar receptor para esa señal -Tiene maquinaria química para responder 38-Pon varios ejemplos de grupos de receptores con actividad PK. -Receptores PTKs -Receptores-protein (Ser/Thr) kinasa 39-Igualmente ordena la serie siguiente: Células del endotelio/Acetilcolina/GPCR/Gq/ Gq-GTP / PLC /fosforilacion de proteínas especificas/DAG y IP3/ sube el nivel de Ca+2/Ca+2-calmodulina/NO sintetasa/NO/musculo liso de vasos sanguíneos/guanilciclasa/sube nivel de cGMP/se activa PKG/ inhibición actina-myosina/relajación muscular/ vasodilatación/. 43-¿Qué elementos insertarías en la bicapa lipídica de liposomas para que en presencia de epinefrina suban los niveles de AMPc en su interior? -Receptor asociado a proteínas G trimericas (GPCR) -Proteinas G -Adenylcyclasa
