Segnalazione Cellulare e Meccanismi

I bastoncelli e i coni sono responsabili della percezione della luce nella retina. Hanno una struttura membranosa nel segmento esterno, formata da membrane impilate come dischi, che contengono i fotorecettori delle radiazioni luminose.

Il retinale è una molecola fotosensibile presente nei fotorecettori. Nella sua forma inattiva è nella forma cis, e quando viene colpito dalla luce diventa trans, causando il distacco del retinale dalla rodopsina e l'attivazione delle opsine.

La rodopsina è un fotorecettore che si trova nei bastoncelli della retina. È una proteina che attraversa il doppio strato fosfolipidico sette volte e che lega il retinale.

Le opsine sono delle proteine che legano il retinale. A seconda del tipo di opsina si ha la capacità di assorbire diverse lunghezze d'onda della luce.

La trasduzione del segnale visivo inizia con la luce che colpisce il retinale, causando il suo cambiamento da cis a trans. Questo attiva le opsine, che a loro volta attivano una proteina G trimerica.

Il GMP ciclico è un secondo messaggero che apre i canali per il sodio, causando una parziale depolarizzazione della membrana dei fotorecettori al buio. Quando la luce arriva, il GMP ciclico viene degradato, causando la chiusura dei canali per il sodio e un'iperpolarizzazione della membrana.

La fosfodiesterasi è un enzima che idrolizza il GMP ciclico, causando la chiusura dei canali per il sodio e l'iperpolarizzazione della membrana dei fotorecettori.

Il daltonismo è una patologia x-linked recessiva, spesso legata al cromosoma X, causata da alterazioni nei geni che codificano per le opsine del rosso e del verde.

I recettori accoppiati ad enzimi sono proteine di membrana che possono agire come enzimi o associarsi ad enzimi. Esistono diverse tipologie come i recettori chinasici (tirosin-chinasi o serin-treonin-chinasi).

I recettori tirosin-chinasi sono recettori di membrana che hanno un'attività enzimatica propria e funzionano come chinasi, fosforilando i residui di tirosina. Sono coinvolti nello sviluppo, nella divisione cellulare, nel differenziamento e nella trasformazione.

I recettori serin-treonin-chinasi sono recettori di membrana che hanno un'attività enzimatica propria e funzionano come chinasi, fosforilando i residui di serina e treonina.

La struttura di un recettore tirosin-chinasico è formata da un dominio extracellulare (sito di legame per il ligando), un dominio enzimatico (attraversa il doppio strato fosfolipidico) e un dominio citoplasmatico.

I recettori tirosin-chinasici con attività intrinseca hanno un dominio chinasico nella loro porzione citoplasmatica. I recettori tirosin-chinasici con attività estrinseca non hanno un domino chinasico, ma possono legarsi ad enzimi che hanno attività chinasica.

La dimerizzazione è il processo di formazione di un dimero, ossia l'unione di due monomeri, nel caso dei recettori tirosin-chinasici.

La dimerizzazione mediata dal ligando si verifica quando il ligando lega contemporaneamente due monomeri, inducendo la formazione del dimero attivo.

La dimerizzazione mediata dal recettore si verifica quando il ligando lega un solo monomero, inducendo una modificazione conformazionale che favorisce la dimerizzazione.

La transfosforilazione è l'attività enzimatica di un monomero che fosforila le tirosine dell'altro monomero, in un dimero, potenziando l'attività enzimatica.

Le proteine adattatrici sono proteine che hanno domini SH2 o PTD che riconoscono le tirosine fosforilate e trasducono il segnale.

Le proteine di attracco sono proteine che hanno domini SH2 o PTD che riconoscono le tirosine fosforilate e possono attivare altre proteine, come chinasi o fosfatasi.

I fattori di trascrizione sono proteine che si legano al DNA e regolano l'espressione genica. Possono essere attivati da recettori tirosin-chinasici attraverso la fosforilazione.

Le proteine G-monomeriche sono proteine che possono associarsi al GDP (forma inattiva) o al GTP (forma attiva). Sono importanti nella trasduzione del segnale.

La proteina Ras è una proteina G-monomerica importante nella trasduzione del segnale. È attivata da proteine adattatrici e svolge un ruolo chiave nella proliferazione cellulare.

La via di trasduzione di Ras attiva una cascata di chinasi, con l'attivazione di MAPKKK, raf, mek ed erk, la quale entra nel nucleo e influenza l'espressione genica.

Le MAP chinasi (chinasi delle proteine attivate da mitogeni) sono una famiglia di chinasi che svolgono un ruolo cruciale nella proliferazione cellulare e nella risposta cellulare allo stress.

La fosfolipasi C gamma è un enzima che viene attivato dai recettori tirosin-chinasici e scinde il PIP2 in diacilglicerolo e inositolo trifosfato.

Il PIP2 è un fosfolipide di membrana che viene scisso dalla fosfolipasi C gamma in diacilglicerolo e inositolo trifosfato.

Il diacilglicerolo attiva la chinasi C, mentre l'inositolo trifosfato attiva l'apertura dei canali per il calcio, aumentando la concentrazione di calcio nel citoplasma.

La calmodulina è una proteina che lega il calcio e attiva altre proteine, come le chinasi, coinvolte in diversi processi cellulari, come la contrazione muscolare.

Il cross-talk è un fenomeno che descrive l'interazione tra diverse vie di trasduzione del segnale, che possono aumentare o inibire la risposta cellulare a determinate condizioni.

I recettori dell'insulina sono dei tetrameri, formati da due dimeri, e sono coinvolti nella regolazione della glicemia.

I recettori della morte cellulare sono proteine di membrana che attivano le caspasi, enzimi che degradano la cromatina, portando all'apoptosi.

Il TGF-β è un fattore di crescita che attiva una via di trasduzione del segnale che coinvolge i recettori di tipo 1 e 2, e le proteine SMAD.

Le proteine SMAD sono proteine coinvolte nella trasduzione del segnale del TGF-β. Ci sono tre categorie: r-SMAD, co-SMAD e i-SMAD.

I recettori intracellulari sono fattori di trascrizione che si trovano nel citoplasma o nel nucleo. Sono attivati da ormoni steroidei, vitamina A, vitamina D e altre proteine liposolubili.

Il recettore per l'ossido nitrico (NO) è un enzima, detto guanil ciclasi, che viene attivato da NO e produce GMP ciclico, un secondo messaggero coinvolto nel rilassamento dei muscoli lisci.

Gli agonisti sono molecole che si legano ad un recettore e ne mimano l'azione, attivando la trasduzione del segnale.

Gli antagonisti sono molecole che si legano ad un recettore e ne bloccano l'azione, impedendo la trasduzione del segnale.

I batteri possono usare diverse strategie di segnalazione cellulare per coordinare il comportamento delle cellule. Queste strategie includono la produzione di autoinduttori e l'attivazione di geni che regolano la virulenza e la formazione di biofilm.