Características generales. Localización. Mecanismo de acción. RECEPTORES Características generales. Localización. Mecanismo de acción. Receptores intracelulares. Receptores de membrana plasmática. Receptores asociados a proteína G. Proteína G. Receptores proteína-tirosina quinasa. Transducción y amplificación de señales: Sistema del AMP cíclico, de Fosfatidil-inositol- fosfato (IP3), GMP cíclico. Señal de calcio.

La especificidad de ligandos y su capacidad para identificar el blanco son posibles gracias a la presencia de RECEPTORES en las células efectoras. Estos receptores (R) son macromoléculas o asociaciones macromoleculares a las cuales el ligando se fija selectivamente en virtud de una estrecha ADAPTACIÓN CONFORMACIONAL o COMPLEMENTARIEDAD ESTRUCTURAL.

Estructura semejante al agente fisiológico. Produce respuesta. RECEPTORES (R): Son macromoléculas cuya función es reconocer y fijar moléculas que provienen del exterior de la célula. LIGANDOS (L): Moléculas que se fijan al receptor: hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento, citoquininas que inducen en el R un cambio conformacional. AGONISTAS: Estructura semejante al agente fisiológico. Produce respuesta. ANTAGONISTA: Se fija al receptor pero no produce respuesta. Se comporta como inhibidor competitivo. 2

RECEPTORES Son de naturaleza proteica (generalmente glicoproteínas). Codificados en el genoma, se transcriben a ARNm y se sintetizan en ribosomas. En aparato de Golgi se produce el procesamiento y glicosilación final. Pueden reciclarse ó degradarse. 3

Número de Receptores Varía según el tipo de célula (10.000-20.000) No todos los receptores están ocupados, la máxima respuesta puede ocurrir cuando el 20% de los R están ocupados. El resto de R son de reserva. Por marcación radiactiva de la hormona se pueden determinar y cuantificar los HR Son regulados por la célula y por la [ L]  «down regulation» y «up regulation»  R de membrana. Pueden disminuir por alteraciones patológicas (mutaciones, procesos autoinmunes). 5

RECEPTORES CARACTERÍSTICAS DEL COMPLEJO LR: ADAPTACIÓN INDUCIDA (similar a [S-E]) SATURABILIDAD (N° limitado de R) REVERSIBILIDAD ESPECIFICIDAD La característica y naturaleza de la respuesta, dependerán de la especialización de la célula blanco  UNA MISMA HORMONA DESENCADENA RESPUESTAS DIFERENTES EN CÉLULAS DIFERENTES EJEMPLO: Adrenalina  Activa la glucogenolisis en músculo esquelético.  Estimula la lipolisis en adipocitos

TIPOS DE RECEPTORES SEGÚN SU LOCALIZACIÓN Fijan hormonas polipeptídicas y eicosanoides Fijan factores de crecimiento ó factores mitógenos Fijan proteínas plasmáticas u otras sustancias que penetran a la célula con el receptor. RECEPTORES INTRACELULARES LOS L DIFUNDEN A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS [HR] INTERACTÚA DIRECTAMENTE CON EL ADN NUCLEAR  REGULAN LA ACTIVIDAD DE TRANSCRIPCIÓN Hormonas esteroideas(A;P) Hemoproteínas citosólicas (receptores guanilato ciclasa activados por NO y CO), Glucocorticoides, Mineralocorticoides RECEPTORES CITOPLASMATICOS RECEPTORES NUCLEARES H. tiroideas, Estrógenos, Retinoides 6

RECEPTORES DE MEMBRANA Receptores b-adrenérgicos Receptores de factores de crecimiento Receptor de insulina Receptor de acetilcolina 7

RECEPTORES DE MEMBRANA: SON TRANSMISORES DE SEÑALES AL INTERIOR DE LA MEMBRANA. R ASOCIADOS A PROTEÍNA G R PROTEÍNA TIROSINA QUINASA (TK) R LIGADOS A GUANILATO CICLASA

RECEPTORES DE MEMBRANA Asociados a PROTEINAS G Espacio extracelular Espacio intracelular ó citosólico Extremo amino con C.Polisac. Extremo N- term  glicosilado 3 asas a cada lado de la membrana 7 hélices a transmembrana 1 2 3 4 5 6 7 Extremo C-terminal interaccionan con Prot.G 8

(PLC)

El dímero bg cumple funciones de intermediario en el sistema de señales. Actúa sobre diferentes proteínas blanco  -canales de K+ y Ca2+ -adenilato ciclasas -fosfolipasa C -proteína-quinasas

Características de los receptores Proteína-Tirosina Quinasa La unión de ligando a este tipo de receptores estimula la fosforilación del aminoácido tirosina de proteínas Con actividad intrínseca Autofosforilación PROTEÍNA- TIROSINA QUINASA Asociados a T-Q extrínseca No posee actividad PT-Q 21

DISTINTOS TIPOS DE RECEPTORES con actividad TQ

RECEPTORES P-TQ CON ACTIVIDAD INTRINSECA Unión de insulina al receptor ESPACIO EXTRACELULAR CITOSOL Sitios de autofosforilación Dominio tirosina quinasa Proteína blanco Dominio carboxilo terminal Efecto intracelular de la insulina Fosforilación de Glucógeno sintasa quinasa Activación de la síntesis de glucógeno 22

RECEPTORES CON ACTIVIDAD TIROSINA QUINASA EXTRINSECA Receptores de Citoquinas Hormona de crecimiento Prolactina Cuando se forma la unión L-R Dimerización No tienen actividad T-Q propia Interacción con tirosina quinasa citosólica El receptor fosforilado en tirosina favorece la unión de proteínas (SH2)

PROTEINAS QUINASAS Asociadas a otras actividades enzimáticas ACTIVADOR FUNCION Fosforilación de Proteínas en Ser ó Treo PROTEINAS QUINASAS A AMPc Ca Fosforilación de Proteínas y translocación de GLUT 4. PROTEINAS QUINASAS B PI-P3 Fosforilación de proteínas vinculadas al control y multiplicación celular PROTEINAS QUINASAS C Diacilglicerol SON DEGRADADAS POR FOSFATASAS 31

GUANILATO CICLASA – Enzima- receptor Receptor Guanilina y endotoxina La fijación del L estimula la ciclasa y genera GMPc que actúa como 2° mensajero. Ej: R de péptidos natriuréticos Dominio extra- celular Dominio catalítico intra- celular Hemoproteína citosólica: Enzima soluble activada por NO y CO 25

RECEPTORES INTRACELULARES Su ligando es una molécula que puede atravesar la membrana plasmática. Se encuentran en Citoplasma y en el Núcleo. Algunos se encuentran inactivos en el citosol formando complejos con proteínas del shock térmico: Hsp90 y Hsp70. En su forma activa (HR) se une al ADN en sitios HRE El Complejo HR interacciona con Factores de Transcripción unidos al promotor  complejo de iniciación  Polimerasa II  TRANSCRIPCIÓN Hay 2 familias  R de esteroides (citosólicos) y R tiroideos (nucleares). 27

Receptores de Hormonas Esteroideas CITOSÓLICOS R de Glucocorticoides R de Mineralocorticoides R de Progesterona R de Andrógenos

Receptor proteico específico Mecanismos de los receptores intracelulares de Hormonas esteroideas: Glucocorticoides y mineralocorticoides Hormona unida a proteínas séricas Membrana plasmática Núcleo R - HSP Receptor proteico específico Elemento de respuesta a hormonas 28

SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE SEÑALES SEÑAL DE CALCIO- CALMODULINA AMP CÍCLICO FOSFATIDILINOSITOL GMP CÍCLICO RAS – QUINASAS JAK-STAT SEÑAL DE CALCIO- CALMODULINA

La fosfodiesterasa es un factor de control de la [AMPc] en las células

Unidades Reguladoras Unidades catalíticas Transfieren P de ATP a restos Ser o Treo de proteínas que adquieren nuevas propiedades. Las fosforilaciones promovidas por TQ son revertidas por Proteína fosfatasa

Hidrolizado por la GMPc fosfodiesterasa SISTEMA DEL GMPc (+) por unión de PNA a un RM Guanilato ciclasa GTP GMPc + PPi Activación de proteínas quinasas (modulación, proliferación y crecimiento celular) Regulación de apertura y cierre de canales de Na+ Vasodilatador GMPc también se genera por acción de Guanilato ciclasas de citosol las que son activadas por ON y CO que atraviesan fácilmente las membranas Hidrolizado por la GMPc fosfodiesterasa 26

FosfatidilInosinol-4,5-bisfosfato SISTEMA FOSFATIDIL-INOSITOL-DIFOSFATO (PI) Receptores acoplados a fosfolipasa C PI ES UN COMPONENTE DE MEMBRANAS (UBICADO EN LA CARA CITOSÓLICA) PI ES FOSFORILADO EN LOS C 4 Y 5 DEL INOSITOL DESDE ATP  PIP2 FosfatidilInosinol-4,5-bisfosfato (PIP2) Diacilglicerol + Inositol-1,4,5-trisfosfato Fosfolipasa C

SEÑAL DE CALCIO La [Ca] resulta del balance ingreso- egreso entre el citosol y el medio extracelular además de la liberación de Ca2+ desde depósitos internos (RE, mitocondrias, Aparato de Golgi) El Ca2+ que ingresa al citosol se une a diversas proteínas. Una de las proteínas fijadoras de Ca2+ es CALMODULINA La señal de Ca2+ esta vinculada con una gran cantidad de eventos fisiológicos  fertilización del huevo hasta la muerte celular programada (apoptosis)

Ca- Calmodulina quinasa Largo segmento hélice a Ca++ Posee 4 sitios de unión al Ca2+, en ambos extremos hay dominios globulares cada uno presenta 2 motivos que fijan 2 Ca2+ Ca2+ + calmodulina  cambios conformacionales  regula actividad de proteín- quinasas  cascadas de fosforilación Calmodulina-proteína quinasa 30

JAK: R tipo Janus STAT: Transductores y activadores de las señales para la transcripción