Biología Celular: Señalización y Proteínas G

El calamar hawaiano utiliza bacterias bioluminiscentes para camuflarse y evitar asustar a sus presas en aguas poco profundas iluminadas por la luna.

Las bacterias Aliivibrio fischeri habitan en un órgano especializado del calamar hawaiano y producen luz solo cuando están en altas concentraciones.

Las bacterias Aliivibrio fischeri usan comunicación de hacinamiento: cuando hay muchas bacterias juntas, liberan moléculas que activan la bioluminiscencia.

Las bacterias grampositivas usan péptidos para comunicarse, mientras que las gramnegativas, como A. fischeri, liberan moléculas pequeñas como AHL.

La comunicación celular entre células es vital para la organización y funcionamiento de organismos multicelulares.

La señalización celular integra los procesos celulares y regula el crecimiento y división celular.

Las células se comunican mediante moléculas mensajeras que pueden actuar localmente o a distancia en el cuerpo.

Las moléculas mensajeras pueden estimular o inhibir células, con sus movimientos regulados por su estabilidad, degradación o unión a la matriz extracelular.

En la señalización endocrina, las moléculas mensajeras llamadas hormonas viajan por el torrente sanguíneo para llegar a células diana en lugares distantes del cuerpo.

Las células responden a moléculas mensajeras específicas a través de receptores que se unen a estos mensajeros.

La unión de un mensajero a un receptor en la superficie celular causa un cambio en la forma del receptor, activando una señal dentro de la célula. Esto se puede lograr creando segundos mensajeros o reclutando proteínas de señalización.

Las vías de señalización son como cadenas de proteínas que interactúan para activar o inhibir la siguiente proteína en la cadena.

La modificación conformacional de las proteínas de la señalización se realiza principalmente por proteínas cinasas, que agregan grupos fosfato, y fosfatasas, que los eliminan.

En esta vía, una molécula de señalización externa activa la producción de un segundo mensajero dentro de la célula, que luego transmite la señal.

Muchas vías de señalización combinan estos mecanismos para regular las respuestas celulares.

Muchas proteínas involucradas en la señalización celular son altamente específicas y están reguladas con precisión.

Una proteína que se une a la GTP (guanosina trifosfato) y juega un papel importante en la señalización celular.

Una enfermedad causada por una bacteria que libera una toxina que afecta al intestino, provocando diarrea intensa y deshidratación.

Esta toxina se une a la proteína transportadora de GTP y la activa, lo que lleva a una estimulación prolongada de la adenilil ciclasa.

Una enzima que convierte el ATP (adenosina trifosfato) en AMP cíclico (cAMP), un segundo mensajero importante en las vías de señalización celular.

Una proteína que se encarga de regular el movimiento de iones como sodio, cloro, agua y bicarbonato a través de la membrana celular.

La capacidad de una proteína transportadora de GTP para hidrolizar GTP a GDP (guanosina difosfato) y desactivarse.

La toxina del cólera impide la actividad GTPasa de la proteína transportadora de GTP, lo que lleva a una estimulación constante de la adenilil ciclasa.

Es un componente clave del sistema de adenilil ciclasa, que se activa por la unión de GTP y se desactiva por la hidrólisis de GTP.

Las proteínas G se encuentran en su estado inactivo cuando están unidas a una molécula de GDP. Esta unión impide que la proteína G interactúe con sus proteínas diana y active la señalización.

Cuando una proteína G inactiva se une a un GEF, se intercambia el GDP por GTP. Este intercambio activa la proteína G, permitiéndole unirse a su proteína diana y transmitir la señal.

Una vez que la proteína G está en su estado activo, se une a una proteína diana corriente abajo, que puede ser una cinasa o una fosfatasa. Esta unión activa la proteína diana, iniciando una cascada de señalización.

La proteína G posee una actividad GTPasa intrínseca débil que permite hidrolizar el GTP unido. Esta actividad se ve regulada por las GAP, que aceleran la hidrólisis del GTP, devolviendo la proteína G a su estado inactivo.

Las proteínas G regulan la duración de la respuesta de señalización a través de su control de la actividad GTPasa. Las GAP desempeñan un papel crucial al determinar cuánto tiempo permanece activa la proteína G.

Los RTK son receptores de la superficie celular que se activan por la unión de un ligando específico. Esta unión desencadena una cascada de señalización intracelular que conduce a respuestas celulares.

La dimerización es un proceso en el que dos moléculas de un receptor RTK se unen para formar un dímero. Este proceso es esencial para la activación del receptor.

La unión del ligando al receptor RTK induce un cambio conformacional en el receptor, lo que permite la dimerización.

La dimerización del receptor RTK permite que se activen las regiones de quinasa intracelulares del receptor.

Las regiones de quinasa activadas del receptor RTK fosforilan los residuos de tirosina de otras proteínas, lo que inicia cascadas de señalización intracelular.

Los dominios SH2 son módulos de unión a proteínas que se encuentran en muchas proteínas implicadas en la señalización de RTK. Estos dominios se unen específicamente a los residuos de fosfotirosina.

Los dominios SH2 median las interacciones entre las proteínas implicadas en las cascadas de señalización de RTK.

Proceso regulado de muerte celular que implica la fragmentación de la célula en cuerpos apoptóticos, que son rápidamente fagocitados por células vecinas sin provocar inflamación.

Forma de muerte celular programada que comparte características con la necrosis, como la ruptura de la membrana celular y la liberación de contenido intracelular. Se activa cuando las caspasas no pueden inducir la apoptosis.

Proteína cinasa dependiente de cGMP que fosforila sustratos específicos, induciendo la relajación de la célula muscular y la dilatación del vaso sanguíneo.

Enzimas que juegan un papel clave en la apoptosis y la necroptosis, ejecutando la fragmentación celular.

Familia de proteínas que regulan la formación de los cuerpos apoptóticos y la fragmentación celular.

Señales que pueden ser externas (como la unión de ligandos a receptores de muerte) o internas (como el daño al ADN o el estrés en el retículo endoplásmico), iniciando el proceso de apoptosis.

Corpúsculos que resultan de la fragmentación de la célula en la apoptosis, que son rápidamente fagocitados por células vecinas.

Proceso de 'limpieza' de los cuerpos apoptóticos por otras células, sin provocar una respuesta inflamatoria.