TRANSDUCCION DE SEÑAL Sandra R. Ramírez Clavijo ® 2002 `Derechos Reservados Pontificia Universidad Javeriana Instituto de Genética Humana Bogotá COLOMBIA TRANSDUCCION DE SEÑAL Sandra R. Ramírez Clavijo

Vías de transducción de señal Proliferación Muerte celular programada Diferenciación Reposo promotor Vías de transducción de señal Programas genéticos

Proceso por el cual una señal molecular, presente en el medio extracelular, induce una respuesta celular. Esta respuesta puede ser después amplificada o atenuada y, a su vez, dar origen a otro evento de transducción de señal.

SEÑALES TRANSCELULARES ADN

Paracrina Endocrina Sináptica

ACTORES DE LA COMUNICACION 1. Célula que produce la señal 2. Molécula señal 3. Receptor específico 4. Vía de Transducción 5. Respuesta

MOLECULAS SEÑAL DE ACUERDO A SU DISTRIBUCION * Neurotransmisores: señalización sináptica * Hormonas: secreción endocrina * Mediadores químicos locales: secreción paracrina o autocrina

EJEMPLOS DE MOLECULAS DE SEÑALIZACIÓN HIDROFOBICAS H esteroideas H tiroideas Vitamina D Retinoides Eicosanoides NO HORMONA (hidrófoba) Síntesis de Proteínas FUNCION BIOLÓGICA Liposolubles Alta permanencia sanguínea Median respuestas de larga duración

MOLÉCULAS DE SEÑALIZACIÓN HIDROFILICAS HORMONA (hidrofílica) AMPc Ca++ DAG Receptor de Membrana Síntesis de Proteínas FUNCION BIOLÓGICA Segundos Mensajeros Actividad Enzimática

MOLÉCULAS DE SEÑALIZACIÓN HIDROFILICAS * Median respuestas de corta duración * Corta permanencia sanguínea * Activan receptores de la superficie de membrana * El complejo ligando-receptor es endocitado * Ligando destruído, receptor reciclado o destruído

EJEMPLOS DE MOLECULAS DE SEÑALIZACIÓN HIDROFILICAS * Neurotransmisores * Hormonas proteícas * Hormonas glucoproteícas * Mediadores químicos locales

ACTORES DE LA COMUNICACION 1. Célula que produce la señal 2. Molécula señal 3. Receptor específico 4. Vía de Transducción 5. Respuesta

Ubicación receptores: * Membrana celular * Intracitoplasmático * Nucleares

RECEPTORES MOLECULAS HIDROFILICAS Asociados a proteína G Asociado a un canal iónico Con actividad tirosina Kinasa MOLECULAS HIDROFOBICAS Citoplasmáticos Nucleares

RECEPTORES MOLECULAS HIDROFILICAS Asociados a proteína G Asociado a un canal iónico Con actividad tirosina Kinasa

ASOCIADOS A PROTEINAS G CLASES DE RECEPTORES Receptor Proteína G Efector o Canal LIGANDO Proteína G Activada ASOCIADOS A PROTEINAS G Enzima Activada

Activo- tirosina kinasa CANALES IONICOS RECEPTOR CON ACTIVIDAD ENZIMATICA Dominio catalítico Inactivo Activo- tirosina kinasa

MOLECULAS HIDROFILICAS RECEPTORES MOLECULAS HIDROFILICAS

ASOCIADOS A PROTEINAS G RECEPTORES ASOCIADOS A PROTEINAS G Receptor Proteína G Efector o Canal LIGANDO Proteína G Activada Enzima Activada

PROTEINAS G * Poseen actividad GTPasa * Pueden ser monoméricas o heterotriméricas Monoméricas: Ras crecimiento-diferenciación Rho - Rac control polimerización filamentos de actina Rab control tráfico vesicular

PROTEINAS G * Heterotriméricas: Alfa a * Une GTP. * Interacciona con el efector: Adenilato ciclasa, Canales iónicos Fosfolipasas Beta b * Transmisión de la imagen Gama g * Anclaje del complejo a la membrana

CRE

RECEPTORES ASOCIADOS A CANALES IONICOS * Proteínas transmembranales * Regulados por neurotransmisor * Su apertura o cierre altera la permea- bilidad de membrana y excitabilidad de la célula que lo posee

* Proteínas de membrana * 3 dominios: extracelular transmembranal RECEPTORES CATALITICOS * Proteínas de membrana * 3 dominios: extracelular transmembranal intracelular * Intracelular: con actividad tirosina quinasa o asociado a tirosina-quinasa * Activación de cascada proteíca

RECEPTORES CATALITICOS * Insulina * Factores de crecimiento (MAPK) EGF PDGF * péptidos natriuréticos atriales - producidos por el músculo cardiaco de la aurícula - relajan el músculo liso vascular - excresión de Na+ y Agua por el riñón - segundo mensajero el GMPc

MOLECULAS HIDROFOBICAS RECEPTORES MOLECULAS HIDROFOBICAS

para hormonas peptídicas Factores de Crecimiento Receptores para hormonas peptídicas Factores de Crecimiento Hormonas esteroideas unidas a sus receptores Núcleo Receptor hormona tiroidea Membrana celular Citoplasma Hormona Receptor hormona esteroidea

ACTORES DE LA COMUNICACION 1. Célula que produce la señal 2. Molécula señal 3. Receptor específico 4. Vías de Transducción 5. Respuesta

SRE es activado por dos vías de transducción de señal Factores de crecimiento Receptor TK Grb2 Receptor serpentina Ras Sos Raf-1 G MEK Rho P ERK ERK Núcleo P P ERK P SRF TCF SRE c-fos

P P P P P P La vía MAPK Ras P Sos Rac-1 MEKK1 JNK JNK ERK PKC Raf MEK Interleukine-1 UV,TNF 1 stress Factores de crecimiento TPA Citoquinas Stress Receptor TK Sch Ras Grb Sos PKC Raf Rac-1 MEKK1 MEK MKK3 MKK P P P JNK ERK ERK p38 p38 JNK P Núcleo p38 P JNK P ERK P La vía MAPK Factores de transcripción

Citoquinas FG MAPK

MEDIADORES AMPc Formación: Receptor, Unidad de acople y Ciclasa catalítica Sintetizada por la adenilato ciclasa activada por proteína G Hidrólisis catalizada por fosfodiesterasa El AMPc actúa sobre proteinquinasas (PKA Ser-Tre)

Ca++ Aumento intracitoplasmático [Ca++] * Apertura de canales - REL - Mitocondria - Memb. plasm. Secreción y proliferación celular

Complejo Ca++/ Calmodulina * Fosfodiesterasa de nucleótidos cíclicos * Activa adenilato ciclasa * Activa fosfolipasa A2: Microtúbulos * Contracción músculo liso * Fosforila quinasa para glucogenólisis * Activa Adenilato ciclasa * Activa Fosfolipasa A2: microtúbulos

CAM-II CAM-I Complejo Ca++/ Calmodulina ACTIVACION * Fosfodiesterasa de nucleótidos cíclicos * Activa adenilato ciclasa * Activa fosfolipasa A2: Microtúbulos

CAM-I Miosina *P Kinasa de la fosforilasa Contracción músculo liso glucogenolisis

CAM-II Kinasas de tirosina Formación catecolaminas

MEDIADORES DAG Activación de un receptor asociado a proteína G Activación de la fosfolipasa C: PIP2 = IP3 + DAG IP3 activa canales de Ca++ del RE liso y la Calmodulina DAG activa la PKC

ÓXIDO NÍTRICO Gas: Molécula señal Acetilcolina: Induce al endotelio a secretar ON El ON genera relajación muscular

DAG Activación de un receptor asociado a proteína G Activación de la fosfolipasa C: PIP2 = IP3 + DAG IP3 activa canales de Ca++ del RE liso y la Calmodulina DAG activa la PKC

REGULACIÓN Exposición crónica disminuye receptores: Resistencia a la Insulina El bajo nivel hormonal aumenta los receptores Integración entre sistemas

FIN