segnalazione cellulare le cellule ricevono segnali le cellule ricevono segnali per rispondere la...
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SEGNALAZIONE SEGNALAZIONE CELLULARECELLULARE
Le cellule ricevono Le cellule ricevono segnali segnali
Per rispondere la cellula Per rispondere la cellula deve avere specifici deve avere specifici recettori recettori
Esempi di molecole segnale
• Neurotrasmettitori (acetilcolina,
dopamina, endorfine ecc)
• Ormoni (proteici o steroidei)
• Fattori di crescita (NGF, EGF ecc)
• Citochine
• Ossido di azoto (NO)
Le cellule animali si inviano messaggi in vari modi
• ENDOCRINA• PARACRINA• NEURONICA •CONTATTO-DIPENDENTE
RispostaRisposta cellularecellulare
Segnale + recettore
Trasduzione del segnale
Recettore: specificità e affinità di legame
La trasduzione del segnale: il segnale è
convertito nella forma necessaria per
attivare la risposta cellulare
Il metodo più comune usato nella trasduzione del segnale è la
fosforilazione
Chinasi-Fosfatasi
Recettori come Interruttori molecolari
•aumento di Caaumento di Ca2+2+ intracellulare causa una intracellulare causa una
risposta cellularerisposta cellulare
Variazione concentrazione Ca++
Calmoduline: legano Ca2+, si attivano e interagiscono con vari bersagli
RECETTORIRECETTORI
Recettori citoplasmaticiRecettori citoplasmatici: :
legano molecole di piccole legano molecole di piccole
dimensioni e/o di natura dimensioni e/o di natura
apolare (ex estrogeni)apolare (ex estrogeni)
Recettori sulla membranaRecettori sulla membrana: :
legano molecole di maggiori legano molecole di maggiori
dimensioni e/o di natura dimensioni e/o di natura
polare (ex insulina)polare (ex insulina)
Mancanza/ mutazioni recettore per
testosterone: non si sviluppano caratteri
maschili
46, XY ma aspetto femminile
Sindrome di Morris: sindrome da
insensibilità agli androgeni
Attraverso la membrana passano Attraverso la membrana passano anche alcuni ormonianche alcuni ormoni
Ormoni steroidei
attraversano le membrane e si
legano a recettori citoplasmatici
o nucleariMancanza recettore per testosterone: non si sviluppano caratteri maschili
RECETTORI DI MEMBRANARECETTORI DI MEMBRANA
• Il segnale è chiamato Il segnale è chiamato LIGANDOLIGANDO
• legame ligando-recettorelegame ligando-recettore• cambiamenti conformazionalicambiamenti conformazionali• risposta cellularerisposta cellulare
Recettori di Recettori di membranamembrana
• Recettori annessi a CANALI Recettori annessi a CANALI
IONICIIONICI
• Recettori legati a ENZIMIRecettori legati a ENZIMI
• Recettori accoppiati a Recettori accoppiati a
PROTEINE GPROTEINE G
CANALI IONICI- Recettore per CANALI IONICI- Recettore per acetilcolina sulle c. muscolariacetilcolina sulle c. muscolari
• Acetilcolina + recettore/ cambiamento di conformazione e apertura del canale
• Entra Na+, membrana si depolarizza
• Si aprono canali Ca++ nel SER
• Contrazione muscolare
RECETTORI LEGATI A ENZIMI: Recettore InsulinaRECETTORI LEGATI A ENZIMI: Recettore Insulina
• Legame insulina
• Cambia conformazione
• fosforilazione della tirosina
• Risposta cellulare: aumento dell’ingresso di glucosio nella cellula
Recettori legati ad enzimi
• Coinvolti in crescita, proliferazione
differenziamento e sopravvivenza
delle cellule
• Alterazioni di questi recettori
possono provocare il cancro!
RECETTORI ACCOPPIATI A PROTEINE GRECETTORI ACCOPPIATI A PROTEINE G
• TrasduzioneTrasduzione indirettaindiretta:: c’è un c’è un secondo secondo messaggero messaggero che attiva proteine chinasi: che attiva proteine chinasi: risposta cellulare.risposta cellulare.• Interruttori molecolari che si auto-Interruttori molecolari che si auto-disattivano (idrolisi del GTP!) disattivano (idrolisi del GTP!)
Recettori associati a proteine G: proteine Recettori associati a proteine G: proteine di membrana multipasso di membrana multipasso
TRASDUZIONE INDIRETTA: TRASDUZIONE INDIRETTA: concetto di concetto di Secondo Secondo
MessaggeroMessaggero
•Sono sostanze rilasciate Sono sostanze rilasciate
nel citoplasmanel citoplasma
•Amplificano il segnale!Amplificano il segnale!
•Ex di secondi messaggeri: Ex di secondi messaggeri:
cAMPcAMP, , CaCa2+2+
AMPLIFICAZIONE
cAMP attiva diverse chinasi in grado di iniziare processi cellulari differenti
Principio generale:Cellule diverse reagisconodiversamente allo stesso stimolo chimico (primo e/o secondo messaggero)
• Recettore lega I messaggero
• Attivazione proteina G
• La proteina G attiva un effettore che produce il II messaggero
• Il II messaggero attiva le chinasi
• Tossina colerica blocca l’idrolisi del
GTP legato a una proteina G del
rivestimento intestinale
• Segnale rimane attivo: un efflusso di
cloro e acqua nel lume intestinale
(diarrea grave e disidratazione)
Le proteine G attivano PKA
adenilato ciclasi produce cAMP che attiva la proteina chinasi A
(PKA)
Ormoni ed effetti mediati da cAMP
Le proteine G attivano PCK
Proteina G agisce fosolipasi C che idrolizza un lipide di membrana
formando inositolo trifosfato (IP3) e diacilglicerolo (DAG)
IP3 libera Ca2+ dal REL;
Ca2+ e DAG attivano PKC
Spegnimento della segnalazione
es. cAMP convertito in AMP
Risposta veloce: Ossido d’azoto (NO)
• Diffonde attraverso la membrana• Rilassa le cellule muscolari lisce della parete dei vasi
agevolando lo scorrimento del sangue
• NO deriva dall’AA arginina
• Nitroglicerina nei pazienti con angina pectoris (carenza O2 muscolo
cardiaco)
Cellule del fegato: adrenalina
proteine G:
cAMP
PKA
Rilascio di glucosio