Transcript SEGNALAZIONE CELLULARE

SEGNALAZIONE CELLULARE
Le cellule ricevono segnali
Per rispondere la cellula deve
avere specifici 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
Segnale + recettore
Trasduzione del segnale
Risposta cellulare
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
Variazione concentrazione Ca++
•aumento di Ca2+ intracellulare causa una risposta cellulare
Calmoduline: legano Ca2+, si attivano e interagiscono con
vari bersagli
RECETTORI
Recettori
citoplasmatici:
legano
molecole di piccole dimensioni e/o di
natura apolare (ex estrogeni)
Recettori sulla membrana: legano
molecole di maggiori dimensioni e/o
di natura polare (ex insulina)
Sindrome di Morris: sindrome da
insensibilità agli androgeni
Mancanza/ mutazioni recettore per
testosterone: non si sviluppano caratteri
maschili
46, XY ma aspetto femminile
Attraverso la membrana passano anche alcuni
ormoni
Ormoni steroidei
attraversano le membrane e si legano a
recettori citoplasmatici o nucleari
Mancanza recettore per testosterone: non si sviluppano caratteri
maschili
RECETTORI DI MEMBRANA
• Il segnale è chiamato LIGANDO
• legame ligando-recettore
• cambiamenti conformazionali
• risposta cellulare
Recettori di membrana
•
Recettori annessi a CANALI IONICI
•
Recettori legati a ENZIMI
• Recettori accoppiati a PROTEINE G
CANALI IONICI- Recettore per acetilcolina 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 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 G
• Trasduzione indiretta: c’è un secondo messaggero che
attiva proteine chinasi: risposta cellulare.
• Interruttori molecolari che si auto-disattivano (idrolisi
del GTP!)
Recettori associati a proteine G: proteine di membrana
multipasso
TRASDUZIONE INDIRETTA:
concetto di Secondo Messaggero
• Sono sostanze rilasciate nel
citoplasma
• Amplificano il segnale!
• Ex di secondi messaggeri: cAMP,
Ca2+
AMPLIFICAZIONE
cAMP attiva diverse chinasi in grado di iniziare processi
cellulari differenti
Principio generale:
Cellule diverse reagiscono
diversamente 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