T18y19. Mecanismos tranducción señales

Los módulos de transducción de señales son conjuntos de componentes celulares que permiten a las células responder a señales externas que no pueden atravesar la membrana plasmática.

Los receptores de la membrana plasmática son proteínas que detectan señales específicas del entorno y desencadenan una respuesta celular.

Los receptores pueden tener actividad enzimática intrínseca, es decir, pueden actuar como enzimas que modifican otras moléculas. Otras veces, están acoplados a proteínas G, que activan segundos mensajeros, moléculas que amplifican la señal.

Los segundos mensajeros son pequeñas moléculas que amplifican la señal original y desencadenan una cascada de eventos dentro de la célula.

La especificidad tisular se refiere a la capacidad de las células de un tejido específico para responder a determinadas señales, lo que se logra gracias a la expresión diferencial de receptores y proteínas efectoras.

Las proteínas con actividad quinasa son enzimas que fosforilan otras proteínas, modificando su actividad. Las proteínas quinasa son cruciales en la transducción de señales y permiten una cascada de reacciones.

Los receptores tirosina quinasa (RTK) son una familia de receptores que tienen actividad enzimática en su propia estructura. Estos receptores juegan un papel clave en el crecimiento y desarrollo celular.

Los RTK se encuentran en forma de monómero en reposo y al unirse al ligando, dimerizan y se autofosforilan, lo que activa su actividad enzimática.

La activación de un receptor de tirosina quinasa ocurre principalmente mediante la unión de dos moléculas del receptor (dimerización). Esto acerca los dominios citoplasmáticos del receptor, permitiendo que se autofosforilen en residuos de tirosina.

La autofosforilación en residuos de tirosina es un proceso crucial en la activación de receptores de tirosina quinasa. Permite que el receptor se active completamente y pueda fosforilar otras proteínas.

Los receptores de tirosina quinasa, una vez activados, pueden fosforilar otras proteínas. Esto inicia una cascada de señalización dentro de la célula.

El receptor de insulina es un receptor de tirosina quinasa que se activa a través de un cambio conformacional después de la unión del ligando (insulina). Este cambio provoca que los residuos de tirosina del receptor se fosforilen.

El receptor de insulina está formado por dos subunidades alfa (α) y dos subunidades beta (β). Las subunidades alfa son extracelulares y se unen a la insulina. Las subunidades beta son intracelulares y contienen los residuos de tirosina que se fosforilan al activarse.

La insulina, al unirse a los receptores de insulina, inicia una serie de efectos en el cuerpo, incluyendo la modulación del apetito, la función reproductiva, la liberación de neurotransmisores, la supervivencia neuronal y la plasticidad sináptica.

La insulina afecta la liberación de neurotransmisores, sustancias químicas que transmiten señales entre las neuronas. Esto juega un papel crucial en funciones cerebrales como el aprendizaje y la memoria.

La insulina es esencial para la supervivencia de las neuronas, las células del cerebro. Su función ayuda a mantener la salud y la actividad de las neuronas.

Un trastorno en el que el cuerpo no utiliza la insulina de forma adecuada, lo que lleva a niveles altos de azúcar en la sangre. Puede aumentar el riesgo de desarrollar enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.

La capacidad del cuerpo para responder a la insulina. Una resistencia a la insulina significa que el cuerpo no puede utilizar la insulina de manera eficiente, lo que conduce a niveles elevados de azúcar en la sangre.

Una cascada de eventos que comienza cuando la insulina se une a su receptor en la superficie de una célula. Esta vía juega un papel crucial en el control del metabolismo de la glucosa, el crecimiento y otras funciones celulares.

Un receptor en la superficie celular que se une a la insulina. Cuando la insulina se une, activa una cascada de eventos que conduce a la disminución de los niveles de azúcar en la sangre.

Estas son proteínas que actúan como intermediarias en la vía de señalización de la insulina y juegan un papel importante en la respuesta de la célula a la insulina.

Una enzima que fosforila (añade un grupo fosfato) a otras proteínas, desempeñando un papel crucial en la vía de señalización de la insulina y en la regulación del crecimiento y el metabolismo.

Una proteína que se activa en la vía de señalización de la insulina y juega un papel crucial en el crecimiento, la supervivencia y la diferenciación celular.

Una ruta importante para la regulación del crecimiento y la proliferación celular. Se activa en respuesta a nutrientes como la glucosa y los aminoácidos.

Una proteína que actúa como un interruptor molecular en las vías de señalización, uniéndose y activando otras proteínas, incluyendo las quinasas de la vía MAPK.

Una proteína que se activa por la fosforilación de la proteína MEK y que juega un papel clave en la proliferación celular y otras respuestas celulares. A veces se la denomina "MAP quinasa".

Un sistema de vías de señalización que involucra una cascada de proteínas quinasa, como Ras, MEK y ERK. Es vital para el crecimiento, la proliferación y otras respuestas celulares.

Una gran familia de receptores transmembranarios que funcionan uniéndose a una variedad de ligandos y activando las proteínas G. Tienen un papel fundamental en una gran gama de procesos fisiológicos.

Una familia de proteínas que se unen a GTP (trifosfato de guanosina) y GDP (difosfato de guanosina). Son heterotriméricas, con tres subunidades (alfa, beta y gamma), y desempeñan un papel clave en la señalización celular.

Una enzima que convierte el ATP en cAMP (monofosfato cíclico de adenosina). Es una diana importante de las proteínas G activadas, siendo un segundo mensajero crucial en muchos procesos celulares.

Una vía de señalización que comienza con la unión de un ligando a un receptor específico en la membrana plasmática y que termina en la activación de una proteína de señalización intracelular específica.

La capacidad de una célula de mantener la homeostasis, responder a los cambios en su entorno y realizar funciones específicas. En resumen, es una función vital para la vida.

La subunidad α de la proteína G, también conocida como Gα, está compuesta por dos dominios: un dominio GTPasa muy conservado, que contiene el sitio de unión para los nucleótidos de guanina y está anclado a la membrana; y un dominio helicoidal único en las proteínas G heterotriméricas.

La subunidad β y la subunidad γ de la proteína G están estrechamente asociadas, formando un complejo llamado Gβγ. Ambas subunidades están ancladas a la membrana celular.

Cuando una señal llega a un receptor, la subunidad α de la proteína G se separa del complejo Gβγ, mientras que las subunidades β y γ permanecen juntas.

La adenilato ciclasa es una enzima que se encuentra en la membrana celular. Tiene un dominio que se une a las proteínas G e interactúa con otras enzimas.

La función principal de la adenilato ciclasa es convertir el ATP en AMPc, un segundo mensajero. La activación de la adenilato ciclasa se produce por la subunidad α de la proteína G.

El AMPc es un segundo mensajero generado por la adenilato ciclasa, que activa una cascada de reacciones intracelulares en respuesta a una señal extracelular. La enzima fosfodiesterasa convierte el AMPc en AMP lineal, controlando la duración de la señal.

Las subunidades alfa de la proteína G (Gα) son responsables de diferentes funciones. Las subunidades Gαs activan la adenilato ciclasa, mientras que las subunidades Gαi inhiben la adenilato ciclasa.

Las fosfodiesterasas (PDE) son una familia de enzimas que inactivan el AMPc mediante la hidrólisis, convirtiéndolo en AMP-5'. Esta acción contribuye a la regulación de la señalización celular mediada por el AMPc.

Una exposición prolongada a una hormona puede desensibilizar los receptores β-adrenérgicos. Este proceso se produce mediante la fosforilación del extremo C-terminal del receptor por la quinasa de receptor β-adrenérgico.

Los receptores α2-adrenérgicos son proteínas transmembrana que, al ser activados, inhiben la adenilil ciclasa. Esto provoca una disminución en la producción de AMPc, lo que a su vez reduce la actividad de la proteína quinasa A (PKA).

La proteína kinasa A (PKA) es una enzima que se activa mediante la unión de dos moléculas de AMPc a cada subunidad reguladora, liberando las subunidades catalíticas.

La PKA activa puede fosforilar y activar al factor de transcripción CREB, que actúa como un interruptor para activar la expresión de genes específicos en el núcleo celular.

La PKA no solo regula la transcripción génica, sino que también puede afectar la actividad de enzimas y canales iónicos directamente. Esta enzima tiene amplias funciones en la célula.

La PKA fosforila la glucógeno sintasa, activando la síntesis de glucógeno. Esta acción es importante en momentos de abundancia de glucosa, como después de comer.

La PKA también fosforila la glucógeno fosforilasa kinasa, activando la degradación del glucógeno. Este proceso es importante en momentos de escasez de glucosa, como durante el ayuno.