T3. Comunicación celular. Parte 2..pptx
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Tema 3: Elementos principales de la comunicación celular. Parte 2. Señalización celular: Proteínas G y AMPc ● Algunas moléculas señalizadores al unirse a sus receptores de superficie actúan regulando la actividad de enzimas intracelulares diana. Estas transmiten las señales desde el receptor a una...
Tema 3: Elementos principales de la comunicación celular. Parte 2. Señalización celular: Proteínas G y AMPc ● Algunas moléculas señalizadores al unirse a sus receptores de superficie actúan regulando la actividad de enzimas intracelulares diana. Estas transmiten las señales desde el receptor a una serie de dianas intracelulares (por ejemplo: factores de transcripción) en el proceso llamado transducción de señales. ● Proteínas G y receptores acoplados a proteínas G. ● Son la familia más numerosa de receptores de la superficie celular, transmiten la señal al interior de la célula a través de proteínas que unen nucleótidos de guanina, las proteínas G. ● Existen muchos receptores asociados a proteínas G, como receptores de hormonas y neurotransmisores. Señalización celular: Proteínas G y AMPc ● Proteínas G y receptores acoplados a proteínas G. ● El segundo mensajero AMPc (cíclico), actúa como mediador de la respuesta celular a diversas hormonas. La proteína G es necesaria para estimular la adenilato ciclasa que forma el AMPc. https://www.youtube.com/watch?v=67ipLpj2hDI Señalización celular: Proteínas G y AMPc ● Vía del AMPc: segundos mensajeros y fosforilación de proteínas. ● La mayor parte de los efectos del AMPc en animales están mediados por la acción de la proteína quinasa dependiente de AMPc (o quinasa A). ○ Un ejemplo es la descomposición del glucógeno mediado por adrenalina, donde se observa la amplificación de la señal durante transducción intracelular, ya que 1 molécula de adrenalina activa 1 solo receptor, pero cada receptor activa la síntesis de muchos AMPc, y continúa amplificándose con las quinasas. Señalización celular: Proteínas G y AMPc ● Vía del AMPc: segundos mensajeros y fosforilación de proteínas. ● En ocasiones, el aumento de AMPc activa la transcripción de genes diana específicos (contienen una secuencia reguladora CRE). El factor de transcripción CREB activa coactivadores y la transcripción de genes inducibles por AMPc. ● Vía muy importante en el control de proliferación, supervivencia y diferenciación celulares, así como en aprendizaje y memoria. ● El AMPc también puede regular directamente canales iónicos independientemente de la fosforilación de Señalización celular: Proteínas G y AMPc ● El GMPc también es un segundo mensajero, sintetizado a partir del GTP por una guanilato ciclasa y degradado a GMP por una fosfodiesterasa. ● Por ejemplo, está implicado en la vasodilatación mediada por óxido nítrico, al activar este una guanilato ciclasa. También está implicado en la conversión de señales visuales recibidas en forma de luz a impulsos nerviosos (mediante su reducción y activación de los canales iónicos de membrana) . Señalización celular: Tirosina quinasas ● Receptores tirosina quinasas: La mayoría de receptores para factores del crecimiento son tirosina quinasas (fosforilan tirosinas como mecanismo clave de señalización). ● No receptores tirosina quinasas: Receptores sin actividad proteína-tirosina quinasa, pero que activan tirosinas quinasas a las que no están unidas. Incluyen la superfamilia de receptores de citoquinas, constituyendo receptores para dichas moléculas, así como para algunas hormonas peptídicas (como GH). Ejemplo, vía JAK/STAT. Señalización celular: Vía de las quinasas MAP ● Vía principal de transducción tras los receptores como no receptores tirosina quinasa. Se refiere a una cascada de proteínas quinasas altamente conservada en la evolución. ● Las quinasas MAP se activan en respuesta a factores de crecimiento y otras moléculas señal, y son reguladoras del crecimiento y diferenciación celular. Esta cascada está asociada a proteínas como Ras, RAF, MEK, ERK… Señalización celular: Vía de PI 3-quinasa/Akt y mTOR ● Otra vía importante de señalización intracelular tras las tirosinas quinasas (y estimulada por algunas proteínas G) se basan en el segundo mensajero PIP2 (fosfatidilinositol 4,5-bifosfato), que se puede fosforilar por la PI 3-quinasa, y formar PIP3 (fosfatidilinositol 3,4,5-trifosfato). Este PIP3 es que es fundamental en la proliferación y supervivencia celular, se une a una quinasa denominada Akt. Señalización celular: Vía de PI 3-quinasa/Akt y mTOR ● La vía mTOR es un regulador central del crecimiento celular que acopla el control de la síntesis proteica con la disponibilidad de factores de crecimiento, nutrientes y energía. ● También el mTORC1 inhibe la degradación de proteínas celulares regulando la autofagia: En ausencia de nutrientes (como aminoácidos), la actividad de mTORC1 disminuye, estimulando la autofagia y permitiendo que la célula degrade proteínas no esenciales para reutilizar los aminoácidos. Señalización celular: Fosfolípidos C y Ca2+ ● Las fosfolípidos C y el Ca2+ son segundos mensajeros activados posteriormente a los receptores asociados a proteínas quinasa y proteínas G. ● Su acción aumentará la liberación de Ca 2+ al citosol, lo que activará proteínas diana, esto será importante en las células eléctricamente excitables de músculo y sistema nervioso. Receptores acoplados a factores de transcripción ● Las anteriores vías de AMPc, quinasas MAP y PI 3 quinasa son ejemplos de conexiones indirectas membrana-núcleo por una cascada de segundos mensajeros y proteínas quinasas que acaban fosforilando factores de transcripción. ● Sin embargo, existen otras vías, donde se relacionan de forma más directa los receptores de factores de crecimiento con los factores de transcripción, con importantes funciones en proliferación, diferenciación y supervivencia celular. Ejemplos: ○ Vía TGF-β/Smad -Señalización vía NF-KB (papel clave en sistema inmune e inflamación). Dinámica y redes de señalización ● La señalización celular es mucho más compleja ya que las actividades de las vías individuales están reguladas por bucles de retroalimentación, además las vías de señalización no operan de modo aislado, si no que se entrecruzan entre ellas. Por tanto, se debe entender como una red integral de vías conectadas. ● Bucles de retroalimentación y dinámica de señalización. ● Los bucles de retroalimentación dentro de las propias vías de señalización, van a ser de gran importancia para regular la duración de las mismas. ● Además, las diferencias cuantitativas en la actividad, pueden ser fundamentales para las consecuencias de las vías de señalización. Dinámica y redes de señalización ● Redes y relaciones cruzadas. ● También las vías de señalización interaccionan entre ellas mediante relaciones cruzadas para regular la actividad de otras vías. Esto da lugar a grandes redes cruzadas intracelulares, que deben comprenderse de manera conjunta para entender sus funciones celulares.
