®

Sandra R. Ramírez Clavijo

TRANSDUCCION DE SEÑALTRANSDUCCION DE SEÑAL

® 2002 `Derechos Reservados Pontificia Universidad Javeriana Instituto de Genética Humana Bogotá COLOMBIA

®

promotor

Diferenciación

Proliferación Muerte celularprogramada

Programas genéticos

Vías de transducciónde señal

Reposo

®

Proceso por el cual una señal molecular, presente en el medio extracelular, induce una respuestacelular.

Esta respuesta puede ser después amplificada o atenuada y, a su vez, dar origen a otro evento de transducción de señal.

®

®

SEÑALES TRANSCELULARESSEÑALES TRANSCELULARES

ADN

®

Paracrina Endocrina

Sináptica

®

ACTORES DE LA COMUNICACION

1. Célula que produce la señal

2. Molécula señal

3. Receptor específico

4. Vía de Transducción

5. Respuesta

®

MOLECULAS SEÑAL DE ACUERDOA SU DISTRIBUCION

* Neurotransmisores: señalización sináptica

* Hormonas: secreción endocrina

* Mediadores químicos locales: secreción paracrina o autocrina

®

EJEMPLOS DE MOLECULAS DESEÑALIZACIÓN HIDROFOBICAS

Síntesis de ProteínasFUNCION BIOLÓGICA

HORMONA (hidrófoba) H esteroideas H tiroideasVitamina DRetinoidesEicosanoidesNO

LiposolublesAlta permanencia sanguíneaMedian respuestas de larga duración

®

MOLÉCULAS DE SEÑALIZACIÓN HIDROFILICAS

AMPcCa++

DAGReceptor de Membrana

SegundosMensajeros

Síntesis de ProteínasFUNCION BIOLÓGICA

HORMONA (hidrofílica)

ActividadEnzimática

®

* Median respuestas de corta duración* Corta permanencia sanguínea* Activan receptores de la superficie de membrana* El complejo ligando-receptor es endocitado* Ligando destruído, receptor reciclado o destruído

MOLÉCULAS DE SEÑALIZACIÓN HIDROFILICAS

®

* Neurotransmisores

* Hormonas proteícas

* Hormonas glucoproteícas

* Mediadores químicos locales

EJEMPLOS DE MOLECULAS DESEÑALIZACIÓN HIDROFILICAS

®

ACTORES DE LA COMUNICACION

1. Célula que produce la señal

2. Molécula señal

3. Receptor específico

4. Vía de Transducción

5. Respuesta

®

Ubicación receptores:

* Membrana celular

* Intracitoplasmático

* Nucleares

®

RECEPTORESRECEPTORES

MOLECULAS HIDROFILICAS

• Asociados a proteína G• Asociado a un canal iónico• Con actividad tirosina Kinasa

MOLECULAS HIDROFOBICAS

• Citoplasmáticos• Nucleares

®

RECEPTORESRECEPTORES

MOLECULAS HIDROFILICAS

• Asociados a proteína G• Asociado a un canal iónico• Con actividad tirosina Kinasa

®

ASOCIADOS A PROTEINAS G

Receptor Proteína G Efector o Canal

Proteína GActivada Enzima Activada

LIGANDO

CLASES DE RECEPTORESCLASES DE RECEPTORES

®

CANALES IONICOS

RECEPTOR CON ACTIVIDAD ENZIMATICA

Dominio catalíticoInactivo

Dominio catalíticoActivo- tirosina kinasa

®

RECEPTORESRECEPTORES

MOLECULAS HIDROFILICAS

®

ASOCIADOS A PROTEINAS G

Receptor Proteína G Efector o Canal

Proteína GActivada Enzima Activada

LIGANDO

RECEPTORESRECEPTORES

®

* Poseen actividad GTPasa* Pueden ser monoméricas o heterotriméricas Monoméricas: Ras crecimiento-diferenciación Rho - Rac control polimerización filamentos de actina Rab control tráfico vesicular

PROTEINAS G

®

* Heterotriméricas:

Alfa * Une GTP. * Interacciona con el efector: Adenilato ciclasa, Canales iónicos Fosfolipasas

Beta * Transmisión de la imagen

Gama * Anclaje del complejo a la membrana

PROTEINAS G

®

®

®

®

CRE

®

RECEPTORES ASOCIADOSA CANALES IONICOS

* Proteínas transmembranales

* Regulados por neurotransmisor

* Su apertura o cierre altera la permea- bilidad de membrana y excitabilidad de la célula que lo posee

®

RECEPTORES CATALITICOS

* Proteínas de membrana

* 3 dominios: extracelulartransmembranalintracelular

* Intracelular: con actividad tirosina quinasa o asociado a tirosina-quinasa

* Activación de cascada proteíca

®

* Insulina* Factores de crecimiento (MAPK) EGF PDGF

* péptidos natriuréticos atriales - producidos por el músculo cardiaco de la aurícula - relajan el músculo liso vascular - excresión de Na+ y Agua por el riñón - segundo mensajero el GMPc

RECEPTORES CATALITICOS

®

®

®

®

RECEPTORES

MOLECULAS HIDROFOBICAS

®

Receptorespara hormonas peptídicasFactores de Crecimiento

Hormonas esteroideas unidas a sus receptores

Núcleo

Membrana celular

Citoplasma Hormona

Receptorhormonaesteroidea

Receptor hormona tiroidea

®

®

ACTORES DE LA COMUNICACION

1. Célula que produce la señal

2. Molécula señal

3. Receptor específico

4. Vías de Transducción

5. Respuesta

®

Receptor TK

Factores de crecimiento

Núcleo

TCF

Grb2Sos

RasRaf-1

MEK

ERK

PERK

P

SRE

SRF

c-fos

PP

ERK

Rho

G

Receptorserpentina

SRE es activado por dos vías detransducción de señal

®

Receptor TK

Factores de crecimientoTPA

Núcleo

RasPKC

MEK

ERK

P

MEKK1

MKK

PJNK JNK

P

ERK

Interleukine-1UV,TNF 1

stress

PJNK

Sos Raf Rac-1

MKK3

CitoquinasStress

P

p38 p38

Factores de transcripción

ERK

P

P

p38

SchGrb

La vía MAPK

®

®

®

MAPK

CitoquinasFG

®

MEDIADORES

AMPc• Formación: Receptor, Unidad de acople y Ciclasa catalítica • Sintetizada por la adenilato ciclasa activada por proteína G• Hidrólisis catalizada por fosfodiesterasa

• El AMPc actúa sobre proteinquinasas (PKA Ser-Tre)

®

Ca++

• Aumento intracitoplasmático [Ca++]

* Apertura de canales - REL

- Mitocondria

- Memb. plasm.

• Secreción y proliferación celular

®

Complejo Ca++/ Calmodulina

* Fosfodiesterasa de nucleótidos cíclicos* Activa adenilato ciclasa* Activa fosfolipasa A2: Microtúbulos* Contracción músculo liso* Fosforila quinasa para glucogenólisis* Fosfodiesterasa de nucleótidos cíclicos* Activa Adenilato ciclasa* Activa Fosfolipasa A2: microtúbulos

®

Complejo Ca++/ Calmodulina

ACTIVACION

CAM-IICAM-I

* Fosfodiesterasa de nucleótidos cíclicos

* Activa adenilato ciclasa

* Activa fosfolipasa A2: Microtúbulos

®

Contracción músculo liso

Miosina *P Kinasa de la fosforilasa

glucogenolisis

CAM-I

®

CAM-II

Kinasas de tirosina

Formación catecolaminas

®

MEDIADORES

DAG• Activación de un receptor asociado a proteína G• Activación de la fosfolipasa C: PIP2 = IP3 + DAG• IP3 activa canales de Ca++ del RE liso y la

Calmodulina• DAG activa la PKC

®

•Gas: Molécula señal

•Acetilcolina: Induce al endotelio a secretar ON

•El ON genera relajación muscular

ÓXIDO NÍTRICO

®

DAG

• Activación de un receptor asociado a proteína G• Activación de la fosfolipasa C: PIP2 = IP3 + DAG• IP3 activa canales de Ca++ del RE liso y la

Calmodulina• DAG activa la PKC

®

REGULACIÓN

• Exposición crónica disminuye receptores: Resistencia a la Insulina

• El bajo nivel hormonal aumenta los receptores

• Integración entre sistemas

®

®

FIN