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TRASDUZIONE del SEGNALE - Coggle Diagram
TRASDUZIONE del SEGNALE
📍
SEGNALE
VIA di TRASMISSIONE
del segnale
○
VIA NERVOSA
○
TRASDUZIONE UMORALE
gh endocrina produce un ormone
ormone viene immesso nel circolo sanguigno
si lega ai recettori esposti sul tessuto target
interazione
molecolare tra
ormone
-
recettore
=
trasduzione
del segnale
MECCANISMO
ADRENALINA
→ agisce sui
recettori adrenergici
GLUCAGONE
→ agisce su recettori che sono
accoppiati a proteine G
INSULINA
→ agisce su recettori di tipo
tirosin-chinasico
che si trovano nel
fegato
tessuto muscolare
tessuto adiposo
ORMONI
MODALITA' di TRASMISSIONE
1. SEGNALAZIONE ENDOCRINA
= è stata
riversata nel torrente ematico
per raggiungere le cell del tessuto target
2. SEGNALAZIONE AUTOCRINA
esocitosi della molecola
la cell stessa che produce espone i recettori
tipica delle cell tumorali
3. SEGNALAZIONE PARACRINA
esocitosi del secreto
che agisce sui recettori delle cellule circostanti
oppure
nel caso in cui vi siano elementi della MEC
TIPOLOGIA di segnale
TRASDUZIONE del SEGNALE MITOGENICO
→ proliferativo
CASCATA Ras-MAP chinasi
è un processo di trasduzione del segnale che permette di:
trasdurre diversi segnali a localizzazione EXTRAcellulare
fino al nucleo
sfruttando l'attivazione concatenata di diversi chinasi
la cui attivazione media:
proliferazione cellulare
differenziamento cellulare
fattori di crescita
EGF
PDGF
ogni fattore di crescita ha un proprio recettore
fattore di crescita lega il proprio recettore
il legame induce il recettore a
dimerizzare
con un recettore vicino
la dimerizzazione induce la
auto-fosforilazione
su residui di tirosina presenti nel versante citosolico
i recettori a tirosin-chinasi hanno
attività autocatalitica
ovvero le due sub si
trans-auto-fosforilano a vicenda in seguito alla dimerizzazione
recettore attivo =
fosfotirosine
queste sono riconosciute da proteine dette
proteine banchina
le quali quindi vengono reclutate sul recettore
tra queste proteina banchina vi è ad esempio
GRB2
➡️
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FATTORI di CRESCITA
SEGNALI EXTRAcell
FUNZIONE
DEFINIZIONE
esprime:
la capacità delle cell di effettuare la mitosi e quindi di proliferare
si basa sull'ìinterazione di specifici recettori cellulari per i
fattori di crescita
⚠️
(può portare le cell ad un comportamento maligno)
DEFINIZIONE
Karp pag 714
ORMONALE ???
○
PRIMO MESSAGGERO
NON possono attraversare la membrana plasmatica ⛔️
interagiscono con dei recettori di membrana
si tratta di ormoni di natura chimico-proteica
CARATTERISTICHE
interazione
ligando-recettore
modifica conformazionale
del recettore
il cambiamento del recettore a livello intracellulare è associato alla
produzione del SECONDO MESSAGGERO
MECCANISMO
1. ORMONI
ormoni proteici
→ NON possono
attraversare la membrana ⛔️
ACTH
GH
insulina
glucagone
ormoni derivati da aa
→ presentano recettori intracellulari
T3 e T4
ormoni steroidei
→ possiedono recettori intracellulari
2. FATTORI di CRESCITA
proteine riversate nel versante extracellulare che regolano l'attività di cellule bersaglio
3. FATTORI di DIFFERENZIAMENTO
6. NEUROTRASMETTITORI
7. PROTEINE di ADESIONE cellulare
8. STIMOLI SENSORIALI
stimoli recepiti da organi di senso
FATTORI di CRESCITA
🆚
FATTORI di DIFFERENZIAMENTO
⬆️ PROLIFERAZIONE = ⬇️ DIFFERENZIAMENTO
VARIARE la RISPOSTA
un tessuto può variare la sua risposta ad un primo messaggero modificando il numero di recettori esposti per quel messaggero
○
SECONDO MESSAGGERO
cAMP
inositolo trifosfato (
IP3
)
Ca++
cGMP
il 2o messaggero si fa carico di trasferire il messaggio a livello nucleare
dove induce una
regolazione dell'espressione genica
‼️
modifica il comportamento cellulare
MECCANISMO 1
si fa carico di trasferire il messaggio a livello citoplasmatico
modifica il comportamento cellulare
MECCANISMO 2
🚩
GUANILATO-CICLASI
è presente in due isoforme:
guanilato-ciclasi di membrana
guanilato ciclasi citosolica
catalizza la rottura del pirofosfato del GTP
catalizza la formazione del
leg estere fosforico
C5' e C3' intramolecolare
si forma cGMP
FUNZIONI
attiva la cAMP fosfodiesterasi il quale degrada la cAMP
attiva la PKG (proteine chinasi G)
tramite la quale regola diversi processi cellulari
a livello del dotto collettore regola la volemia
🚩
cGMP
⬆️ [cGMP] = cellula in ATTIVA PROLIFERAZIONE
⬇️ [cAMP]
ISOFORMA 1
GUANILATO-CICLASI di MEMBRANA
(
mGC
)
presenta 1 solo segmento transmembrana ad α elica
dominio recettoriale
→ versante extracellulare
dominio catalitico
→ versante citosolico (dominio carbossi terminale)
viene attivata quando
lega ANF
= ANP
(
peptide natriuretico atriale
prodotto dalle cellule dell’atrio cardiaco quando il cuore si
distende per aumento del volume sanguigno)
peptide ipotensivo → riduce il volume ematico e abbassa la pressione sanguigna
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RECETTORE GUANILINICO
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ISOFORMA 2
GUANILATO-CICLASI
CITOSOLICA
= CITOSOLUBILE
è una
proteina globulare
composta da un dimero αß contenente un
gr prostetico eme
, il cui Fe++ lega l’NO
→
eme-enzima
si trova principalmente nelle cell muscolari lisce
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MODIFICAZIONI indotte dal segnale
MODIFICAZIONI METABOLICHE
→ regolazione dell'attività di enzimi che regolano il metabolismo
MODIFICAZIONI FUNZIONALI
→ cambiamento del comportamento cellulare
adattamento all'ambiente
📍
RECETTORE
TIPOLOGIE di RECETTORI
RECETTORI ORMONALI
▪️
7 ELICHE TRANSMEMBRANA
(
7TM
)
possiedono domini di
α-eliche
che attraversano la membrana 7 volte
accoppiati a proteine G
▪️
RECETTORI ACCOPPIATI a PROTEINE G
(
GPCR
)
si tratta di recettori transmembrana accoppiati a proteine G
questi recettori traducono il legame con la molecola segnale extracellulare nell'attivazione di una proteina G
residuo N-terminale
→ si trova sul versante extracellulare
residuo carbossi-terminale
→ si trova sul versante citosolico e
lega la proteina G
dominio di interazione con il messaggero
proteina G
→ lega i nucleotidi guanilinici (GTP)
è una proteina trimerica:
sub α → lega GTP o GDP
se lega GTP = proteine attiva ✅
se lega GDP = proteina inattiva ❌
sub ß
sub 𝜸
primo messaggero interagisce con il suo recettore transmembrana
recettore subisce un cambio conformazionale
cambio si trasmette alla sub α della proteina G
sub α scambia GDP con GTP
GDP → GTP
MECCANISMO
esempio
VIA dell'AMPciclico
INATTIVA
recettore NON lega il suo ligando ❌
sub α della proteina G lega GDP
ATTIVA
RECETTORE
recettore lega il suo ligando ✔️
subisce un cambio conformazionale
sub α scambia GDP → GTP
sub ß e sub 𝜸 si dissociano, espletando altre funzioni cellulari parallele
sub α si muove nella membrana andando a legare =
reclutare l'adenilato-ciclasi
(proteina transmembrana)
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le proteine G possono essere di tipo attivatorio o inibitorio
FOSFOINOSITIDE
è un fosfolipide di membrana, una molecola strutturale funzionale alla trasduzione del segnale
ormone si lega al recettore
si attiva proteina G
sub α stimola la
fosfolipasi
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✅
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▪️
RECETTORI OLIGOMERICI
operanti come canali ionici e sensibili a specifici ligandi
regolano il flusso di ioni
‼️attraverso la membrana
il quale produce un cambiamento temporaneo del potenziale di membrana
al quale sono sensibili altre proteine di membrana, come canali voltaggio-dipendenti
il flusso di alcuni ioni (
es. Ca
) può cambiare l'attiviTà di enzimi citoplasmatici
CARATTERISTICHE della TRASDUZIONE
▪️
SPECIFICITA' del RECETTORE
specificità relativa
in questo caso si prende in considerazione l'affinità dei diversi substrati che hanno specificità per quello stesso recettore
specificità assoluta
il recettore riconosce 1 SOLO ormone
▪️
AMPLIFICAZIONE
a ciascuna molecola di primo messaggero possono corrispondere
più
molecole di secondo messaggero
▪️
ADATTAMENTO
introduce la possibilità di regolare (attivare o inattivare) la risposta innescata da un segnale
=
meccanismi di feedback
▪️
INTEGRAZIONE
integrazione dei diversi segnali
ad esempio diversi recettori innescano la stessa risposta cellulare