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COMUNICACIÓN

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by

Sergio GCM

on 21 November 2015

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Transcript of COMUNICACIÓN

Dos métodos fundamentales de comunicación intercelular:
• Sistema fundado en las células nerviosas
• Sistema basado en las hormonas
Las células se comunican entre sí a través de mensajeros químicos
COMUNICACIÓN
Activa
proteinquinasa A (PKA)
a través de su unión a su subunidad reguladora. La PKA inicia una cascada de fosforilaciones que determinan las respuestas celulares específicas de cada tipo celular.

AMPc
mediadas por receptores de membrana asociados a
Activa la
proteinquinasa C (PKC)
, la cual inicia una cadena de fosforilaciones, cuyos productos finales actúan a nivel del núcleo celular. Allí actúan como factores de transcripción celular que regulan la multiplicación celular.

Diacilglicerol (DAG)
Provoca la liberación de
Ca2+
en el REL. El calcio citosólico se comporta como segundo mensajero.
Inositol trifosfato (IP3)
Se une a la
calmodulina
, crea un cambio conformacional, activándola. Esta se une a una quinasa para iniciar una cascada de fosforilaciones o a la enzima fosfodiesterasa que degrada el AMPc.
Ca2+ Citosólico
• Secretado por células endoteliales de los vasos sanguíneos o algunas neuronas.
• Tiene como blanco células musculares lisas de los vasos
• Provoca una vasodilatación.

Aplicación
• Erección
• Angina de pecho
• Fertilización

INTERCELULAR
Inducción
La acción de estimular a las células desde el exterior a través de sustancias producidas por células inductoras
La célula que es sensible al inductor y presenta para el mismo, receptores específicos localizados en:
• Membrana plasmática
• Citoplasma
• Núcleo
Célula Blanco o Diana
Cuando el receptor se encuentra en el citoplasma o en el núcleo, el inductor debe ser pequeño e hidrófobo, de modo que pueda atravesar la membrana plasmática sin dificultad, mientras que los receptores de membrana pueden recibir inductores de cualquier tipo.
Hay 5 tipos:

Endócrina
– Glándula segrega hormona al torrente para célula blanco a distancia

Parácrina
– Célula(s) liberan hormonas que actúan sobre células adyacentes

Autócrina
– Célula libera hormona que actúa sobre la misma célula

Neuroendocrina
– Neurona libera neurosecreción al torrente sanguíneo

Por contacto directo
– Hormona retenida en membrana de inductor. No se secreta. Unión hormona-receptor al contacto únicamente

Yuxtacrina
- Responden ante un inductor que se une a alguna de las células que están comunicadas. A través de estas uniones pasan pequeñas moléculas como los segundos mensajeros

Tipos de Inducción por
HORMONAS
Envían mensajes a células blanco
• Células musculares
• Células glandulares
• Otras neuronas
Libera un neurotransmisor en la sinapsis. El neurotransmisor se une a receptores situados en la superficie de la célula blanco. Se crean cambios físicos y químicos en la membrana celular y en el interior celular
NEURONAS
Las neuronas actúan sobre una célula(s) en particular. Generalmente los axones recorren distancias cortas. La comunicación se desarrolla en cuestión de milisegundos.
Una hormona puede alcanzar células y tejidos en cualquier parte del cuerpo. La comunicación hormonal puede prolongarse por espacio de minutos o varias horas.
Comunicación hormonal
Comunicación nerviosa
Vs.
La sustancia inductora (ligando) y su receptor forman un complejo con las siguientes caract.
• Encaje inducido
• Saturabilidad
• Reversibilidad
La interacción inductor-receptor es la primera de una serie de reacciones consecutivas
complejo inductor- receptor
Características
Por actividad:
• No ingresan a la célula y se unen a receptores de membrana
• Ingresan a la célula y se unen a receptores citosólicos o nucleares
Por estructura:
• Esteroides –
derivados del colesterol
• Derivados de aminoácidos (aminohormonas) –
derivados de la tirosina. Unidos a receptores de membrana y a receptores citosólicos.
• Péptidos o proteínas –
cadenas de aminoácidos
• Derivados de ácidos grasos

Clasificación de
Inductores
(mensajeros químicos/hormonas)
Los receptores de membrana detectan una hormona y activan una ruta de transmisión de señales intracelular que regula los procesos celulares. Consisten en:
• Primeros mensajeros
- Señales externas (hormonas)
• Segundos mensajeros
– Señales internas

Hidrosolubles
Hormonas
(PROTÉICAS)
Hormonas esteroideas, tiroideas (derivadas de a.a.) y derivadas de ácidos grasos.

• Naturaleza hidrofóbica (liposoluble).
• Entran a la célula y se unen a receptores citosólicos o nucleares formando el complejo
hormona-receptor
, el cual ingresa a la célula y activa genes específicos.
Hormonas
Liposolubles
Inducciones celulares
PROTEÍNAS G
Primer Mensajero
Molécula receptora
Proteínas Transductoras
(Proteínas G)
Enzimas Amplificadoras
Segundos Mensajeros
Puede degradar GTP
Tres subunidades:
• Alfa – unión de GDP y GTP
• Beta – unión a membrana
• Gamma - unión a membrana
Existen dos tipos:
1. Proteínas G estimuladoras
Gs – activa adenilato ciclasa
Gq – activa fosfolipasa C
2. Proteínas G inhibidoras
Gi – inactiva adenilato ciclasa

Convierte moléculas precursoras ricas en fosfato en los segundos mensajeros.
• Adenilato ciclasa –
ATP a AMPc
• Fosfolipasa C
- 4,5-difosfato fosfatidil inositol (PIP2) a diacilglicerol (DAG) e inositol trifosfato (IP3)
ÓXIDO NÍTRICO
Ejemplos de respuestas inducidas por AMPc
Hormona unida al receptor-->
proteína G
-->
AC
-->AMPc-->
proteinquinasa
-->CREBP unido al ADN-->
péptido somatostatina (hormona inhibidora de la hormona del crecimiento)
Activación Génica
sentido del
OLFATO
Odorante unido al receptor
-->proteína G-->
AC
-->AMPc-->
Apertura de canales de Na+
-->
Potencial de acción
SERGIO GÓMEZ CANTÚ MEZA
KAREN ITZEL GUTIERREZ CONTRERA
Proteintirosincinasas receptoras
(RTK)
Receptores que traducen la presencia de moléculas mensajeras extracelulares en cambios dentro de la célula

1.Unión de ligando a la RTK
2.Dimerización del receptor
3.Activación del dominio cinasa del receptor
4.Las enzimas fosforilan sustratos proteicos citoplasmáticos.
La mayoría de las cinasas de proteína transfieren
grupos fosfato a residuos de serina o treonina de sus sustratos proteicos, pero como
su nombre lo sugiere, las RTK fosforilan residuos de tirosina
La fosforilación de proteína-tirosina es un mecanismo para la transducción de señales

Estas cinasas participan en la regulación del crecimiento, división, diferenciación, supervivencia, unión con la matriz extracelular y migración de las células.
Las RTK se activan en forma directa por:

Factores de crecimiento
y diferenciación extracelulares, como el factor de crecimiento epidérmico (EGF) y el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF)

Por
reguladores metabólicos
como la insulina.
Dimerización del Receptor
Dos mecanismos para dimerización del receptor:
Dimerización mediada por un ligando
Dimerización mediada por un receptor
Los ligandos de las RTK contienen dos sitios para unión con el receptor. Esto hace posible que una sola molécula de factor de crecimiento o diferenciación se una con dos receptores al mismo tiempo, lo que causa
la dimerización del receptor mediada por ligando
.
La unión con el ligando induce un cambio conformacional en el dominio extracelular del receptor, lo que conduce a la formación o exposición de una interfase de dimerización de receptor. Los ligandos actúan como reguladores alostéricos que activan la capacidad de sus receptores para formar dímeros.
POR LIGANDO
POR RECEPTOR
La dimerización del receptor da lugar a la yuxtaposición de dos dominios de proteintirosincinasas en el lado citoplásmico de la membrana plasmática.

Al poner en contacto estrecho dos dominios cinasa se permite la
transautofosforilación
.
Activación de la cinasa de proteína

La actividad de cinasa se regula por autofosforilación en los residuos de tirosina en el
asa de activación
del dominio de cinasa.

Después de su fosforilación, el asa de activación se estabiliza en una posición alejada del sitio de unión con el sustrato, activando el dominio cinasa.

Las subunidades receptoras se fosforilan una a la otra en los residuos de tirosina presentes en las regiones adyacentes al dominio cinasa. Estos sitios de autofosforilación actúan como sitios de unión para las proteínas de señalización celular.
Las proteínas de señalización son capaces de relacionarse con los receptores de proteintirosincinasas activados porque contienen dominios que se unen de manera específica con residuos de tirosina fosforilados de estos dominios

2 dominios:
Dominio Src-homología 2 (SH2)
Dominio de unión con fosfotirosina (PTB).
Proteínas adaptadoras
Proteínas de acoplamiento
Factores de transcripción
Enzimas
Proteínas de Señalización
Vias
MAP-Ras
cinasas
Ras es una pequeña GTPasa que se mantiene en la superficie interna de la membrana plasmática

Similares a las proteínas G heterotriméricas sólo que con una sola subunidad pequeña.

Dos formas distintas:
Activa unida con GTP
- se une con proteínas de señalización corriente abajo y las activa
Inactiva unida con GDP
El ciclo entre sus estados activo e inactivo, se favorece por proteínas accesorias que se unen con la proteína G y regulan su actividad:

• Proteínas activadoras de GTPasa (GAP).
• Factores de intercambio de nucleótido de guanina (GEF)
• Inhibidores de disociación del nucleótido de guanina (GDI).
Cascada de la cinasa de MAP-Ras
Se activa en respuesta a una amplia variedad de señales extracelulares y las releva a través del citoplasma y hacia el núcleo.

Tiene una función central en la regulación de actividades vitales como la proliferación y la diferenciación celulares.
Activación
Unión de factor de crecimiento (EGF o PDGF) al dominio extracelular de su RTK.



La proteína adaptadora Grb2 se une a residuos de tirosina de las RTK que actúan como sitios de acoplamiento.



Sos (factor de intercambio de nucleótido de guanina de Ras) se une a Grb2.



Se traslada de Grb2-Sos del citoplasma a la superficie citoplasmática de la membrana.



Se activa Ras



La interacción de Sos abre el sitio de unión para el nucleótido de Ras.



GDP se libera y se sustituye por GTP.



Se induce un cambio de conformación y la creación de una interfase de unión para una proteína de señalización importante llamada Raf.



Raf se congrega en la superficie interna de la membrana plasmática, y se activa (es necesaria la fosforilación de varias cinasas de proteína).



Uno de sus sutratos es la cinasa de proteína MEK.



MEK se activa por la fosforilación de Raf, y fosforila activando dos cinasas de MAP; Erk-1 y Erk-2



La cinasa MAP ingresa al núcleo, se fosforila y activa factores de transcripción específicos como EIK-1



La vía conduce a la activación de genes que participan en la proliferación celular, incluida la ciclina D1 (papel clave en el paso de la célula de G1 a la fase S).
Adaptación de la cinasa de MAP para transmitir diferentes tipos de información
El centro de la vía contiene un trío de enzimas que actúan una después de la otra:
Una cinasa de cinasa de cinasa de
MAP (MAPKKK)
Una cinasa de cinasa de
MAP (MAPKK)

Una cinasa de
MAP (MAPK)

A cada uno de estos componentes lo representa una pequeña familia de proteínas. Hasta ahora se han reconocido 14 MAPKKK, 7MAPKK y 13MAPK
La especificidad en las vías de la cinasa de MAP se logra con la localización espacial de las proteínas que las componen.

La ubicación se logra mediante proteínas estructurales conocidas como
proteínas

de

andamiaje
, cuya función es fijar a los integrantes apropiados de una vía de señalización en una orientación espacial específica que intensifica sus interacciones mutuas
JAK-STAT
La respuesta del linfocito activado es la producción y secreción de citocinas, las cuales se unen con receptores en la superficie de las células blanco, generando señales citoplásmicas que actúan en varios blancos intracelulares.

Las citocinas usan una vía nueva de transducción de señal conocida como vía JAK-STAT, que opera sin la participación de segundos mensajeros.
Una vez fosforiladas, las moléculas STAT interactúan para formar dímeros que se trasladan del citoplasma al núcleo, donde se unen con secuencias específicas de DNA, como un elemento de respuesta estimulado por interferón.
- familia de cinasas de tirosina cuyos miembros se activan después de la unión de una citocina a un receptor de superficie celular


- factores de transcripción que se activan cuando uno de sus residuos de tirosina se fosforila por efecto de una JAK.
STAT

JAK
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