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Sandra R. Ramírez Clavijo

TRANSDUCCION DE SEÑALTRANSDUCCION DE SEÑAL

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

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promotor

Diferenciación

Proliferación Muerte celularprogramada

Programas genéticos

Vías de transducciónde señal

Reposo

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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.

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SEÑALES TRANSCELULARESSEÑALES TRANSCELULARES

ADN

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Paracrina Endocrina

Sináptica

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ACTORES DE LA COMUNICACION

1. Célula que produce la señal

2. Molécula señal

3. Receptor específico

4. Vía de Transducción

5. Respuesta

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MOLECULAS SEÑAL DE ACUERDOA SU DISTRIBUCION

* Neurotransmisores: señalización sináptica

* Hormonas: secreción endocrina

* Mediadores químicos locales: secreción paracrina o autocrina

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EJEMPLOS DE MOLECULAS DESEÑALIZACIÓN HIDROFOBICAS

Síntesis de ProteínasFUNCION BIOLÓGICA

HORMONA (hidrófoba) H esteroideas H tiroideasVitamina DRetinoidesEicosanoidesNO

LiposolublesAlta permanencia sanguíneaMedian respuestas de larga duración

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MOLÉCULAS DE SEÑALIZACIÓN HIDROFILICAS

AMPcCa++

DAGReceptor de Membrana

SegundosMensajeros

Síntesis de ProteínasFUNCION BIOLÓGICA

HORMONA (hidrofílica)

ActividadEnzimática

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* 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

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* Neurotransmisores

* Hormonas proteícas

* Hormonas glucoproteícas

* Mediadores químicos locales

EJEMPLOS DE MOLECULAS DESEÑALIZACIÓN HIDROFILICAS

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ACTORES DE LA COMUNICACION

1. Célula que produce la señal

2. Molécula señal

3. Receptor específico

4. Vía de Transducción

5. Respuesta

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Ubicación receptores:

* Membrana celular

* Intracitoplasmático

* Nucleares

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RECEPTORESRECEPTORES

MOLECULAS HIDROFILICAS

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

MOLECULAS HIDROFOBICAS

• Citoplasmáticos• Nucleares

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RECEPTORESRECEPTORES

MOLECULAS HIDROFILICAS

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

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ASOCIADOS A PROTEINAS G

Receptor Proteína G Efector o Canal

Proteína GActivada Enzima Activada

LIGANDO

CLASES DE RECEPTORESCLASES DE RECEPTORES

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CANALES IONICOS

RECEPTOR CON ACTIVIDAD ENZIMATICA

Dominio catalíticoInactivo

Dominio catalíticoActivo- tirosina kinasa

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RECEPTORESRECEPTORES

MOLECULAS HIDROFILICAS

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ASOCIADOS A PROTEINAS G

Receptor Proteína G Efector o Canal

Proteína GActivada Enzima Activada

LIGANDO

RECEPTORESRECEPTORES

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* 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

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* 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

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CRE

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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

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RECEPTORES CATALITICOS

* Proteínas de membrana

* 3 dominios: extracelulartransmembranalintracelular

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

* Activación de cascada proteíca

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* 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

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RECEPTORES

MOLECULAS HIDROFOBICAS

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Receptorespara hormonas peptídicasFactores de Crecimiento

Hormonas esteroideas unidas a sus receptores

Núcleo

Membrana celular

Citoplasma Hormona

Receptorhormonaesteroidea

Receptor hormona tiroidea

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ACTORES DE LA COMUNICACION

1. Célula que produce la señal

2. Molécula señal

3. Receptor específico

4. Vías de Transducción

5. Respuesta

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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

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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

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MAPK

CitoquinasFG

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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)

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Ca++

• Aumento intracitoplasmático [Ca++]

* Apertura de canales - REL

- Mitocondria

- Memb. plasm.

• Secreción y proliferación celular

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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

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Complejo Ca++/ Calmodulina

ACTIVACION

CAM-IICAM-I

* Fosfodiesterasa de nucleótidos cíclicos

* Activa adenilato ciclasa

* Activa fosfolipasa A2: Microtúbulos

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Contracción músculo liso

Miosina *P Kinasa de la fosforilasa

glucogenolisis

CAM-I

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CAM-II

Kinasas de tirosina

Formación catecolaminas

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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

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•Gas: Molécula señal

•Acetilcolina: Induce al endotelio a secretar ON

•El ON genera relajación muscular

ÓXIDO NÍTRICO

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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

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REGULACIÓN

• Exposición crónica disminuye receptores: Resistencia a la Insulina

• El bajo nivel hormonal aumenta los receptores

• Integración entre sistemas

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FIN