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av Raquel Gomez 3 år siden

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Fundamentos de la comunicación celular

La comunicación celular se basa en señales químicas solubles como hormonas, factores de crecimiento y neurotransmisores que permiten la interacción entre células. Estas señales son recibidas por receptores específicos en la célula blanco.

Fundamentos de la comunicación celular

La fosforilación de la Tyr desencadena la integración de un complejo de señalización intracelular específicos para otras proteínas, a través de las que se transmitirá la señal al interior de la célula.

Como consecuencia, en cada una de las colas citoplasmáticas del receptor aparecen residuos de fosfotirosina.

Los dominios de tirosincinasa de cada cadena receptora se activan entre sí, y la correspondiente a la cola de un receptor fosforila los residuos Tyr.

En respuesta a la unión del ligando las cadenas proteicas transmembrana independientes se ubican en mayor cercanía entre sí, y a menudo forman dímeros.

Fundamentos de la comunicación celular

Las señales químicas solubles, como hormonas, factores de crecimiento y neurotransmisores, enviadas de una célula a otra, son el medio por el cual las células se comunican entre sí.

La célula que recibe la señal se llama célula blanco. Esto lo logra por medio de receptores.
Función de los receptores

Algunos receptores de superficie son los de los neurotransmisores

Canales iónicos regulados por ligando que controlan de manera directa el flujo de iones a través de la membrana plasmática

Otros receptores de superficie actúan regulando la actividad de proteínas intracelulares.

Receptores de las hormonas peptídicas y de los factores de crecimiento

Transmiten las señales desde el receptor a un conjunto de dianas intracelulares adicionales, que suelen ser factores de transcripción

Funciones de las principales clases de receptores en la superficie

Receptores asociados a otras actividades enzimáticas

Aunque la gran mayoría de los receptores asociados a enzimas estimulan la fosforilación de proteína-tirosinas, algunos receptores se encuentran asociados a otras actividades enzimáticas.

Incluyen

Guanilato cinasa

Estos receptores catalizan la formación de GMP cíclico

Estos tienen un dominio extracelular de unión al ligando, una hélice α transmembrana, y un dominio citosólico con actividad catalítica.

La unión al ligando estimula la actividad catalítica, dando lugar a la formación de GMP cíclico, un segundo mensajero.

Proteínas serina/treonina quinasas

fosforilan residuos de serina/treonina en vez de tirosina.

Esta fosforilación se da en factores de crecimiento específicos que luego permiten la expresión de genes diana.

Proteínas tirosina fosfatasas

Quitan grupos fosfato de los residuos de fosfotirosina, actuando de manera opuesta a las proteínas-tirosina quinasas.

actúan como reguladores negativos en las vías de señalización celular, ya que se encargan de interrumpir las señales que se activaron a partir de la fosforilación de las proteína-tirosinas.

Receptores catalíticos (receptores proteína citosina quinasa)

A diferencia de los receptores asociados a proteínas G, otros receptores de la superficie celular se encuentran directamente acoplados a enzimas intracelulares.

Los factores de crecimiento, citocinas (factores de crecimiento del sistema inmunitario) y algunas hormonas son moléculas de señalización que recurren a receptores catalíticos

Estructura del receptor

Cada cadena transmembrana única tiene tres dominios:

Una región efectora que se extiende hasta el interior del citoplasma y contiene el dominio catalítico con actividad de tirosincinasa, este es C-terminal

Un dominio en hélice α que atraviesa la bicapa lipídica.

Una porción de unión al ligando que incluye al segmento aminoterminal (NH2) de la proteína

Receptores de citoquinas y proteína-tirosina quinasas no receptoras

Muchos receptores, en vez de tener actividad proteína-tirosina quinasa, actúan estimulando a proteína-tirosina quinasa.

Al igual que los receptores proteína-tirosina quinasas, están constituidos por: un dominio extracelular, una hélice que atraviesa la membrana y un dominio intracelular SIN actividad

Este tipo de señalización sigue los mismos pasos, sin embargo, en el último paso se unen quinasas asociadas con los receptores

Estas quinasas activadas fosforilarán al receptor, lo que proporcionará sitios de unión de fosfotirosina para las moléculas señal intracelulares

Por lo tanto

la combinación de los receptores de quinasas más la proteína-tirosina quinasa no receptora asociada, funciona de la misma manera que lo hacen los receptores con actividad catalítica

Receptores proteínas-tirosina quinasa

Receptores asociados a proteínas g

Las proteínas G son proteínas de señalización intracelular, y reciben su nombre por su capacidad para unirse al GTP.

También

poseen actividad de GTPasa, que les confiere capacidad para hidrolizar el GTP y obtener difosfato de guanosina (GDP).

Estructura

Están constituidas por tres subunidades: α, β y γ

Señalización con proteínas G

La señalización inicia por la unión de un ligando o una hormona a los receptores acoplados a las proteínas G ancladas a la lámina interna de la membrana.

Esto

permite regular a una enzima específica unida a la membrana.

Los productos de las reacciones catalizadas por las enzimas activadas incluyen segundos mensajeros que amplifican la señal transmitida a la célula

Mecanismo de señalización

En el estado inactivo, α se une al GDP formando un complejo con β y γ.

La unión de la hormona induce un cambio conformacional en el receptor que provoca que la proteína G libere el GDP y se adhiera un GTP.

La subunidad α unida al GTP se disocia de β y γ

Estas últimas permanecen unidas formando un complejo βγ.

Estos complejos permiten que la célula interactúe con sus dianas

La subunidad α se inactiva (ahora unida al GDP) se reasocia con el complejo βγ. Quedando así listo para un nuevo ciclo.

La subunidad α se une a los nucleótidos de guanina, que regulan la actividad de la proteína G.

La unión de un receptor en la superficie de la célula genera una cascada de reacciones intracelulares, que alcanzan al núcleo y da lugar a alteraciones programadas de la expresión genética