RECEPTORES GPCR SEÑAL Proteína G HORMONA PROTEÍNA EFECTORA RECEPTOR Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Existen dos grandes grupos de proteínas G b a GDP / GTP Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Las proteínas G son interruptores moleculares que tienen 2 estados : Abierto y Cerrado. OFF Alfa - GDP (inactiva) GTP inactivación activación Receptor GPCR fosfato ON Alfa - GTP (activa) Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

La Adenilato Ciclasa es activada por la proteína Gsa-GTP HORMONA ADENILATO CICLASA RECEPTOR GPCR Gsa- GTP Gsa- GDP Gsa- GTP ATP cAMP Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

El cAMP es el efector alostérico de las proteínas PKA HORMONA ADENILATO CICLASA RECEPTOR GPCR El cAMP es el efector alostérico de las proteínas PKA Gsa- GTP ATP cAMP R C PKA 2 R + 2C Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

HORMONA ADENILATO CICLASA La unión de cAMP a las subunidades reguladoras de la PKA causa la disociación de las subunidades reguladoras de las catalíticas, que sufren un cambio conformacional y se activan. RECEPTOR GPCR Gsa- GTP cAMP R C Proteína efectora ( Sustrato ) Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Arg-Arg-X-(Ser or Thr)-Y- Proteína efectora ( Sustrato ) Activa / inactiva Secuencia consenso reconocida por PKA R C X es cualquier aminoácido Y es un aminoácido no-polar Arg se sustituye en ocasiones por Lys Arg-Arg-Gln-Ala-Ile, Secuencia autoinhibitoria en R, que une e inhibe C

HORMONA ADENILATO CICLASA La PKA activa actúa sobre las proteínas sustrato, caracterizadas por poseer dominios susceptibles de fosforilación, con restos de Ser / Thr. RECEPTOR GPCR Gsa- GTP cAMP ADP ATP Proteína efectora ( Sustrato ) Activa / inactiva Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Transición Conformacional HORMONA ADENILATO CICLASA La Fosforilación de la Proteína Efectora ( modificación covalente ) en restos de Ser / Thr es la causa del subsiguiente cambio conformacional que inactiva / activa la Proteína Efectora. RECEPTOR GPCR Gsa- GTP PKA Transición Conformacional Proteína efectora ( Sustrato ) Activa / inactiva Proteína efectora ( Sustrato ) Inactiva / activa Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Transición Conformacional HORMONA ADENILATO CICLASA La Fosforilación de la Proteína Efectora ( modificación covalente ) en restos de Ser / Thr es la causa del subsiguiente cambio conformacional que inactiva / activa la Proteína Efectora. RECEPTOR GPCR Gsa- GTP cAMP Proteína efectora ( Sustrato ) Inactiva / activa PKA Transición Conformacional Proteína efectora ( Sustrato ) Activa / inactiva EFECTO BIOLÓGICO Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

HORMONA ADENILATO CICLASA El Sistema de la Adenilato Ciclasa Promueve una serie de Efectos Biológicos en cada tipo celular a través de la PKA. Sin embargo cada tipo celular responderá de una forma diferente RECEPTOR GPCR Gsa- GTP PKA Proteínas Efectoras EFECTOS BIOLÓGICOS Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

ADENILATO CICLASA HORMONA Algunos de los efectos biológicos del Sistema de la Adenilato Ciclasa son promovidos mediante la regulación génica de una serie de genes que responden al cAMP. RECEPTOR GPCR Gsa- GTP + PKA dimerización PKA fosforilación DNA CREB CRE gen núcleo Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

El Sistema Transductor de la Adenilato Ciclasa vuelve al estado basal gracias a la actividad GTPasa de Gsa-GTP HORMONA La actividad GTPasa es intrínseca a las subunidades alfa ADENILATO CICLASA RECEPTOR GPCR Pi Gsa- GDP X Gsa- GTP cAMP ATP ACTIVACIÓN PKA Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Hormona ( Inhibidora de AC ) Los Receptores inhibidores están asociados a Proteínas G inhibidoras, caracterizadas por poseer una subunidad alfa que en su forma activa estabiliza la conformación inactiva de la Adenilato Ciclasa. HORMONA Hormona ( Inhibidora de AC ) ADENILATO CICLASA RECEPTOR GPCR X Gia- GTP RECEPTOR INHIBIDOR Gsa- GDP Gia- GDP cAMP ATP Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Existen otras formas de inactivación del sistema : Una de ellas es la degradacion de la hormona, otra forma es la inactivación del Receptor mediante fosforilación. La Proteína Arrestina se une a las formas fosforiladas de los Receptores para estabilizarlos en una conformación inactiva HORMONA ADENILATO CICLASA RECEPTOR GPCR Gsa- GTP Pi cAMP ATP ARRESTINA Proteín Kinasa Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid