cell communication 2

of 35 /35
INTRACELLULA R SIGNALING

Upload: encarncaolubby

Post on 04-Jan-2016

245 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

luy

TRANSCRIPT

Page 1: Cell Communication 2

INTRACELLULARSIGNALING

Page 2: Cell Communication 2

Jalur penghantaran signal intraselular

- Molekul pembawa signal (ligand)/first messenger

- Reseptor- Second messenger- Intracellular signal- Protein target- Respon

Figure 6-3: Signal pathways

Page 3: Cell Communication 2

Receptor

Page 4: Cell Communication 2

Reseptor- Tempat pengikatan first messenger

secara spesifik- Umumnya terdapat pada membran sel,

beberapa reseptor ada yang tersimpan dalam sitosol atau inti (contoh: reseptor untuk hormon pertumbuhan)

- Terdapat 3 jenis tipe (seperti kuliah sebelumnya)1. Ion channel-linked receptor2. G protein-coupled receptor3. Enzyme-linked receptor

Page 5: Cell Communication 2

Tipe receptor yang terdapat pada permukaan membran

Page 6: Cell Communication 2

Lokasi receptorSitosol atau nukleus

- Untuk ligand yang bersifat Lipophilic dan mampu menembus membran sel

- Bersifat mengaktifkan gene

- Respon lambat

Membran sel

- Ligand yang bersifat Lipophobic dan tidak mampu menembus membran sel

- Terletak dipermukaan membran sel

- Respon cepat

Page 7: Cell Communication 2

Lokasi receptor(steroid receptor)

Page 8: Cell Communication 2

Lokasi receptor hormon steroid

Page 9: Cell Communication 2

Ligand

Page 10: Cell Communication 2

Ligand- Dapat berikatan secara spesifik pada reseptor- Molekul yang bersifat endogen atau eksogen   Endogen : Hormon pertumbuhan

InsulinInterleukin

Eksogen : Molekul obat- Terdapat 3 tipe :

- Agonis (selektif / non selektif)-- aktivasi- Antagonis (selektif / non selektif)--

menghambat aktivasi- Partial agonis / antagonis

Page 11: Cell Communication 2

Second messenger

Page 12: Cell Communication 2

Second messenger- Molekul pembawa signal yang terdapat didalam

sel sebagai penerus informasi / signal

- Konsentasinya dapat meningkat atau menurun tergantung aktivasi ekstraselular

- Berupa :

1. Ion (Ca2+)

2. Molekul protein (ATP, IP3, protein G, PKA, PKC)

3. Enzim (kinase, posfatase, posforilase)

Page 13: Cell Communication 2

Calcium as an intracellular messenger

Second messenger padaion channel-linked receptor

Page 14: Cell Communication 2

Second messenger padaG protein-coupled receptor

Page 15: Cell Communication 2

Example: Tyrosine kinase

Second messenger padaenzyme-linked receptor

Page 16: Cell Communication 2

Cell signaling

Page 17: Cell Communication 2

Cell signaling- Bagaimana sel menerima, mengolah dan

merespon signal dari lingkungannya.- Dalam organisme multiselular terdapat berbagai

molekul signal yang dilepaskan atau diekspresikan pada permukaan sel

- Molekul akan berintegrasi dan berkoordinasi membentuk fungsi yang utuh dalam kehidupan organism.

- Prokariotik dan uniseluler eukariotik bersifat independent dan autonomous

Page 18: Cell Communication 2

Jenis hantaran signal

1. Signal transduction1. Signal amplification2. Relay signal

Page 19: Cell Communication 2

1. Signal transduction

- Merubah energi signal

- Protein kinase

- Melalui aktivasi second messenger

1. Phosporilasi

2. Ikatan dengan Ca

- Menghasilkan respon

Page 20: Cell Communication 2

2. Signal amplification

- Signal yang kecil menghasilkan respon yang besar

- Amplification enzyme

- Cascade (rangkaian proses)

Page 21: Cell Communication 2

3. Relay signals- Signals yang diterima oleh reseptor pada

permukaan membran (G-protein-linked atau enzyme-linked receptor)direlay ke dalam sel

----> untuk molekul yang berukuan kecil dan besar

- Menghasilkan rangkaian intracellular signaling dengan mengubah protein target

Page 22: Cell Communication 2

- Mediator intraseluler yang berukuran kecil disebut second messengers (first messenger selalu berada diluar sel)e.g. Ca2+ dan cyclic AMP, yang water-soluble dan

dapat berdifusi kedalam sitosol

- Mediator intraseluler yang besar disebut protein intracellular signaling---> meneruskan signal dengan mengaktifkan

protein target selanjtnya atau menghasilkan mediator lain didalam sel

Relay signals

Page 23: Cell Communication 2

Relay signals

Page 24: Cell Communication 2

Relay signals

Page 25: Cell Communication 2

Relay proteins: pass the message to the next signaling component

Adaptor proteins: link one signaling protein to another without themselves participating in the signaling event

Amplifier proteins: usually either enzymes or ion channels that enhance the signal they receive

Transducer proteins: convert the signal to a different form e.g. adenyl cyclase

Bifurcation proteins: spread the signal from one signaling pathway to another

Peran protein pada signaling pathway

Page 26: Cell Communication 2

Integrator proteins: receive signals from 2 or more pathways and integrate thembefore relaying a signal onwards

Latent gene regulatory proteins: activated at the cell surface by activated receptors & migrate to the nucleus to stimulate gene expression

Modulator proteins: modify the activity of intracellular signaling proteins & regulate the strength of signaling along the pathway

Anchoring proteins: maintain specific signaling proteins at a specific location by tethering them to a membrane

Peran protein pada signaling pathway

Page 27: Cell Communication 2

Scaffold proteins: adaptor &/or anchoring proteins that bind multiple signaling proteins together in afunctional complex

Peran protein pada signaling pathway

Page 28: Cell Communication 2

Mekanisme aktivasi protein signal

Page 29: Cell Communication 2

Protein intracellular signaling sebagai molecular switch

- Beberapa protein intracellular signaling bersifat sebagaimolecular switches

----> Pada saat menerima signal, mereka merubah dari keadaan inactive menjadi active

- Terdapat 2 kelompok molecular switches

1.Phosphorylation switches

2.GTP-binding protein switches

----> keberadaan gugus posfat menunjukkan apakan protein tersebut dalam keadaan aktif atau inaktif.

Page 30: Cell Communication 2

Switch is turned on by a protein kinase, which adds a phosphate, and turned off by a protein phosphatase, which removes the phosphate group

Switch is turned on by exchange of GDP for GTP, and turned off by GTP hydrolysis (ie GTPase activity)

Protein intracellular signaling sebagai molecular switch

Page 31: Cell Communication 2

Respon cell signaling

Page 32: Cell Communication 2

1. Signalling pathway

3. Genetic network

2. Metabolic pathway

STIMULUS

Respon dari sel signaling

Page 33: Cell Communication 2

Contoh : (1) hormon steroid

- Hormon steroid akan berdifusi menembus membran sel dan berikatan dengan reseptornya yang terdapat dalam sitoplasma atau nukleus.

- Termasuk: 1. Hormon seks (estrogen, progesterone, testosterone) 2. Corticosteroids (glucocorticoids + mineralcorticoids) 3. Hormon thyroid , vitamin D3 dan asam retinoat

- Berpengaruh terhadap pembentukan faktor transkripsi yang dapat berfungsi sebagai :1. Aktivator2. Inhibitor

Page 34: Cell Communication 2

(2)Respons penurunan kadar glukosa darah oleh insulin

Page 35: Cell Communication 2

Respon dari sel signal