Curso : bioquimica ii

DOCENTE cesar leal

Ciclo : vi

ALUMNO : Valera campos Luis Alberto

Trujillo – Perú 2015

TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES A TRAVÉS DE RECEPTORES

La transducción de señales a nivel celular se refiere al movimiento de señales desde fuera de

la célula a su interior. El movimiento de señales puede ser simple, como el asociado a las

moléculas del receptor de la acetilcolina: receptores que se constituyen en canales los cuales,

luego de su interacción con el ligando, permiten que las señales pasen bajo la forma

movimiento de iones al interior de la célula. Este movimiento de iones da lugar a cambios en

el potencial eléctrico de las células que, a su vez, propaga la señal a lo largo de ésta. Una

transducción de señal más compleja involucra el acoplamiento del ligando y su receptor a

muchos eventos intracelulares. Estos eventos incluyen fosforilaciones por cinasas de tirosina

y/o cinasas de serina/ treonina. Las fosforilaciones de las proteínas cambian sus actividades

enzimáticas y las conformaciones de las proteínas. El resultado eventual es una alteración en

actividad celular y cambia en el programa de los genes que se expresan dentro de las células.

Tipos de señales celulares

Señales extracelulares

En las señales de transducción normalmente están involucrados la unión de moléculas de

señalización extracelulares o ligandos con los receptores celularessituados en la superficie

externa de la membrana plasmática y que desencadena los eventos hacia el interior de la

célula. Estas sustancias de señalización externa se sitúan en un lugar del receptor y provocan

un cambio en la superficie o conformación espacial del mismo que ocurre cuando la molécula

de señalización se une al receptor. Los receptores celulares responden típicamente a una sola

molécula específica o ligando con la que tiene afinidad y las moléculas que son incluso sólo

escasamente diferentes a los ligandos, no suelen tener efecto o actúan a lo más como

inhibidores.

Existen muchas moléculas que pueden funcionar como portadoras extracelulares de

información. Entre ellas se incluyen:

Aminoácidos y derivados de aminoácidos. Los ejemplos

incluyenglutamato, glicina, acetilcolina (Ach), adrenalina, dopamina, y hormona

tiroidea. Estas moléculas actúan como neurotransmisores y hormonas.

Gases, como NO y CO.

Los esteroides, que se derivan de colesterol. Las hormonas esteroideas regulan la

diferenciación sexual, el embarazo, el metabolismo de los carbohidratos y la excreción de

iones sodio y potasio.

Eicosanoides, son moléculas no polares que contienen 20 carbonos derivados de un ácido

graso llamado ácido araquidónico. Los eicosanoides regulan diversos procesos, como

el dolor, la inflamación, lapresión sanguínea y la coagulación de la sangre. Existen varios

fármacos que están disponibles sin prescripción y son empleados para tratar cefaleas e

inflamación, éstos inhiben la síntesis de eicosanoides.

Una gran variedad de polipéptidos y proteínas. Algunos de éstos se encuentran como

proteína transmembranosas en la superficie de una célula que interactúa. Otros son parte

de la matriz extracelular o se relacionan con ella. Por último, una gran cantidad de

proteínas se excreta hacia el ambiente extracelular, donde participan en la regulación de

procesos como la división celular, la diferenciación, la reacción inmunitaria o la muerte y

supervivencia de las células.

Aunque no siempre, la mayoría de las veces las moléculas de señalización extracelular se

reconocen por receptores específicos que se hallan en la superficie de la célula que

responde. Los receptores se unen con gran afinidad con sus moléculas de señalización y

traducen esta interacción en la superficie externa de la célula en cambios que ocurren

dentro de ella. A continuación se describen los receptores que evolucionaron para mediar

la transducción de señales.

Receptor acoplado a proteínas G (GPCR) son una enorme familia de receptores que

contienen siete hélices alfa transmembranosas. Éstos traducen la unión de moléculas

extracelulares de señalización en la activación de proteínas de unión con GTP (trifosfato

de guanosin o proteínas G).

Las proteintirosincinasas receptoras (RTK) representan una segunda clase de receptores

que evolucionaron para traducir la presencia de moléculas mensajeras extracelulares en

cambios dentro de la célula. 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.

Los cambios activados por un ligando representan la tercera clase de receptores en la

superficie celular que se unen con ligandos extracelulares. La unión con el ligando regula

de manera directa la capacidad de estas proteínas de membrana, lo cual afecta la actividad

de otras proteínas de membrana, por ejemplo, los canales activados por voltaje. Esta

secuencia de fenómenos es la base para la formación de un impulso nervioso. Además, la

entrada de ciertos iones, como Ca2++, puede cambiar la actividad de enzimas citoplásmicas

particulares.

Los receptores para hormonas esteroideas funcionan como factores de

transcripción regulados por un ligando. Las hormonas esteroideas se difunden a través de

la membrana plasmática y se unen con receptores, los cuales están en el citoplasma. La

unión con la hormona induce un cambio en la conformación, esto provoca que el complejo

hormona-receptor se mueva hacia el núcleo y se una con elementos presentes en los

promotores o intensificadores de los genes de respuesta hormonal. Esta interacción da

origen a un aumento o descenso del ritmo detranscripción genética.

Por último, hay varios tipos de receptores que actúan por mecanismos únicos. Algunos de

estos receptores, como los receptores de las células By células T que participan en la

reacción a los antígenos extraños, se relacionen con moléculas de señalización conocidos

como cinasascitoplásmicas de proteína-tirosina. Para otros aún se desconoce el

mecanismo de transducción de señal.

Señales intracelulares

por las señales externas son considerados desde el punto de vista de transducción en sí

mismo, el cual en sentido estricto se refiere sólo al paso que convierte la señal extracelular

en señal intracelular.

Las moléculas de señalización intracelular en células eucariotas incluyen proteínas

G heterotriméricas, pequeñas GTP-asas, nucleótidos cíclicos como AMP cíclico(AMPc)

y GMP cíclico (GMPc), ion calcio, derivados fosfoinositoles

comofosfatidilinosiltoltrifosfato (PIP3), diacilglicerol (DAG) e inositoltrifosfato (IP3) y

varias proteínas quinasas y fosfatasas. Algunas de estas sustancias también se llaman

segundos mensajeros.

La comunicación intercelular está unida a señales extracelulares y esto ocurre en

organismos complejos que están formados por muchas células. En el campo de la

endocrinología que estudia la señalización intercelular en animales, la señalización

intercelular está subdividida en los siguientes tipos:

Señales endocrinas: Las hormonas son producidas por células del sistma endocrino y

circulan por el torrente sanguíneo hasta alcanzar todos los lugares del cuerpo. Es de

respuesta lenta, inespecífica, larga duración y actúa a distancia.

Señales paracrinas: Sólo actúan sobre células diana que se encuentran en la vecindad de

las células emisoras, como por ejemplo los neurotransmisores. respuesta local

Señales autocrinas: Afectan sólo a las células que son del mismo tipo celular como las

células emisoras. Un ejemplo de señales autocrinas se encuentra en las células del sistema

inmune.

Señales yuxtacrinas: Son transmitidas a lo largo de la membrana celular a través de

proteínas o lípidos que integran la membrana celular y son capaces de afectar tanto a la

célula emisora como a las células inmediatamente adyacentes.

Receptores que atraviesan la membrana de plasmática y tienen actividad enzimática

intrínseca.

Los receptores que tienen actividad enzimática intrínseca incluyen a aquellos que son cinasas

de tirosina (ge. PDGF, insulina, los receptores de EGF y de FGF), fosfatasas de tirosina (ge.

proteína CD45 de las células de T y de los macrófagos), guanilato ciclasas (ge. receptores

del péptido natriurético) y cinasas de serina/ treonina (ge. activina y los receptores de TGF-

β). Los receptores con actividad intrínseca de cinasa de tirosina son capaces del auto

fosforilación así como de fosforilar a otros substratos. Además, varias familias de receptores

carecen actividad enzimática intrínseca, sin embargo están asociados con cinasas de tirosina

intracelulares mediante interacciones directas proteína-proteína (véase abajo).

Receptores que están asociados, dentro de la célula, a las proteínas G (que se unen e

hidrolizan al GTP). Los receptores que interactúan con las proteínas-G tienen una estructura

que se característica porque atraviesa la membrana celular 7 veces, por o que estos receptores

tienen 7 dominios transmembrana. Estos receptores se llaman receptores serpentina.

Ejemplos de esta clase son los receptores adrenérgicos, receptores del olor, y ciertos

receptores hormonas (ge. glucagón, angiotensina, vasopresina y bradicinina).

fig. 5 Receptores asociados a proteinas G

Receptores que están dentro de la célula y que luego de su unión con respectivo

ligando migran al núcleo en donde el complejo ligante-receptor afecta directamente la

trascripción de genes.Respuestas celular.

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