Regulación de la actividad enzimática, 2

Suele haber fenómenos de modificación covalente de enzimas en la respuesta celular a señales químicas: 1. Neurotransmisores 2. Hormonas 3. Factores de crecimiento 4. Estímulos morfogenéticos y de diferenciación 5. Muerte celular programada (apoptosis) 6. Estímulos antigénicos 7. Luz y otros agentes físico-químicos

Formas de modificación covalente, 1 Fosforilación: Protein kinasas Sobre residuos de Ser, Thr y Tyr

Formas de modificación covalente, 2 Defosforilación: Protein fosfatasas Sobre residuos previamente fosforilados: Ser-P, Thr-P, Tyr-P

Formas de modificación covalente, 3 Adenilación: Sistema de la Glutamina sintetasa Tyr

Formas de modificación covalente, 4 ADP-ribosilación: actúa NAD+ como donador del grupo ADP-ribosa

Formas de modificación covalente, 5 Rotura proteolítica: N C Zimógeno Proteinasa específica N C + N C Enzima activada

Concepto de Segundo Mensajero La mayoría de las señales químicas operan sobre un receptor situado en la parte externa de la membrana. Al operar sobre este receptor determinan la aparición en el interior celular de un segundo mensajero, que desencadena la respuesta celular a la señal. Algunos segundos mensajeros: - Nucleótidos cíclicos: cAMP, cGMP - Ca++ - Diacilglicerol - Inositolfosfatos - Óxido nítrico, etc.

Glucógeno (n) Pi Glucógeno fosforilasa + Glucógeno (n-1) Glucosa-1-fosfato

Subunidad de la glucógeno fosforilasa

Activación de la fosforilasa, 1 El cAMP (AMP cíclico) desencadena la activación de la fosforilasa

Formación de cAMP a partir de ATP ATP + Adenilato ciclasa Proteínas G

R AC L a GTP b g b g a a ATP cAMP GDP GTP a b g GDP Activación de la Adenilato ciclasa

L R Ga AC cAMP PKA FK F

cAMP fosfodiesterasa - Metilxantinas (p.e. cafeína)

cAMP + - - + - Protein kinasa A Glucógeno sintetasa cAMP fosfodiesterasa Glucógeno Fosforilasa Protein fosfatasas

Protein kinasas 1. Protein kinasas A (Activadas por cAMP) 2. Protein kinasas G (Activadas por cGMP) 3. Protein kinasas A (Activadas por DAG) 4. Protein kinasas dependientes de Ca++-Calmodulina 5. Protein tirosin kinasas (Factores de crecimiento, etc.)

Activaciones proteolíticas

N Pepsinógeno C N pH < 5 Activación del pepsinógeno C Pepsina

Fase 2 Fase 1 Fase 3 Protrombina (II) Precursores, vía intrínseca Protrombinasa Precursores, vía extrínseca Trombina (IIa) Monómero de fibrina (Ia) Polímero de fibrina Fibrinógeno (I) Fase 3

Vía extrínseca VII VIIa X Xa Complejo protrombinasa Ca++ V Va

Vía intrínseca XII XIIa XI XIa Ca++ Trombina IX IXa + VIII VIIIa Complejo protrombinasa X Xa Ca++ V Va

Protrombina S Ca++ Va Xa Complejo protrombinasa PLP L S H Trombina

Aa Bb g Aa2Bb2g2 Fibrinógeno Trombina A + B Monómero de fibrina a2b2g2 Fibrinopéptidos

Aa Bb g Fragmento C-terminal del fibrinógeno

- + Monómero de fibrina - + - + Fibrina (Unión no covalente)

Formación de enlaces covalentes en la fibrina Factor XIII (estabilizador de la fibrina) Formación de enlaces covalentes en la fibrina