Señalización Celular: Un Proceso Esencial en la Comunicación Celular, Esquemas y mapas conceptuales de Biología Molecular

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FUNCIÓN DE

SEÑALIZACIÓN CELULAR

Definición: conjunto de moléculas y macromoléculas con la capacidad de

generar, procesar y responder a señales provenientes dentro o fuera de la

célula. Respuestas tales como:

Cambios de la

expresión

génica

Proliferación

Cambios en la

activación de

enzimas

metabólicas

Muerte

celular

Una nueva

configuración

del

citoesqueleto

Importancia médica:

CÁNCER

Poliubiquitinación

Vía MAPK y

Vía PI3K/Akt

 Propio de las neuronas.

 Neurotransmisores

 A través de axones

 Difunden en largas distancias

(sinapsis tras sinapsis)

 Diferentes tipos celulares

 Hormonas

 En el medio extracelular

 Alcance de distancias locales

SINÁPTICA

PARACRINA

PARTES

Molécula señal: primer

mensajero, ligando.

• Se exocitan (hormonas,

neurotransmisores).

• Se difunden por la

membrana (NO, CO).

• Permanecen unidos a la

membrana.

(inmunoglobulina G y

receptor FcγRIII del

Linfocito NK)

Receptores:

• Receptores de membrana:

o Receptores acoplados a

canales iónicos o

receptores ionotrópicos.

o Receptores acoplados a

proteínas G.

o Receptores acoplados a

enzimas.

• Receptores intracelulares

Transducción de señales:

Implica una AMPLIFICACIÓN

DE LA SEÑAL. Es una

cascada de reacciones.

Proteína efectora:

Median el cambio que

genera la señal.

Reaccionan con la

diana para dar la

RESPUESTA. Complejo receptor-ligando:

Kd≤ 10

− 8 𝑀, alta afinidad.

• Adaptabilidad inducida
• Saturabilidad
• Reversibilidad

Segundo mensajero:

Transmiten la señal a toda la

célula, se producen en

grandes cantidades.

AMPc , 𝐶𝑎

• 2 , DAG

RELACIÓN MOLÉCULA SEÑAL-RECEPTORES

RECEPTORES DE MEMBRANA RECEPTORES INTRACELULARES

Moléculas polares, hidrofílicas. (^) Moléculas apolares, liposolubles.

Receptores asociados a proteínas G:

• Receptores de PTH
• Receptores de ACTH
• Receptores de LH
• Receptores de FSH
• Receptores de TSH
• Receptores adrenérgicos alfa,

beta, colinérgicos muscarínicos

Receptores ionotrópicos:

• Receptores de acetilcolina
• Receptores de serotonina
• Receptores de glutamato

Receptores citoplasmáticos:

• Hormonas esteroideas (testosterona,

progesterona, estrógenos,

glucocorticoides, mineralocorticoides)

• Gases (NO Y CO)

Receptores nucleares:

• Hormonas tiroideas

Superfamilia

de receptores

esteroideos

Cada célula está programada para responder a combinaciones específicas

de señales extracelulares: una molécula de señalización tiene, a menudo,

diferentes efectos en distintos tipos celulares.

RECEPTORES ASOCIADOS A PROTEÍNAS G:

 Familia más numerosa de receptores

superficiales

 Hay más de 800 GPRS en el ser

humano.

 Moléculas de señalización: proteínas,

péptidos, derivados de aminoácidos y

ácidos grasos, fotones de luz y

partículas que podemos oler.

 Siete hélices  transmembrana.

 Receptores metabotrópicos

Dominio

extracelular

Dominio

citosólico

Dominio

transmembrana

Proteína heterotrímerica G:

Al entrar en contacto con la

molécula señal, GPCR actúa con

GEF ( Guanine nucleotide exchage

factor)

Proteína G inactiva y

alejada de GPCR

Produce cambio

conformacional,

subunidad G activa se

disocia de el complejo

G.

Las dos se une a diferentes

dianas como proteínas

efectoras.

Subunidad  actúa como

GTPasa

𝑠

: proteína G estimuladora= afinidad de unión a la adenilato

ciclasa=aumenta AMPc= aumenta transcripción de genes reguladores

𝑖

: proteína G inhibidora= aumenta actividad de la enzima

AMPc fosforiesterasa= disminuye AMPc

Adenilato

ciclasa

AMPc

fosforiesterasa

P (^) 𝑃 𝑖

𝐻 2 O

CRE o Elemento

de respuesta a

AMPc: genes

reguladores.

Subunidades

catalíticas de PKA,

ideales para

fosforilar una diana

CREB: Factor de

trancripción

(proteína de

unión a CRE)

PKA fosforila a CREB

sobre una única

serina y esté recluta

a un coactivador

transcripcional (CBP)

proteína de unión a

CREB

Enzima (liasa)

mediante una reacción

de ciclación elimina

dos grupos fosfato

( Ppi)

(𝐺 𝑖

)

RECEPTORAS ACOPLADOS A ENZIMAS

• Receptores con actividad tirosina

quinasa intrínseca.

• Receptores asociados a serina/treonina

quinasa.

• Receptores asociados a tirosina quinasa

extrínseca.

• Receptores tirosina fosfatasa.

¿CÓMO FUNCIONA?

DOMINIO SH

Dímero asimétrico