Trasduzione del segnale tramite recettori eptaelica e sistema cgmp
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1 Trasduzione del segnale tramite recettori eptaelica e sistema cgmp
2 RGS: Regulators of G protein Signalling
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9 N-terminale C-terminale La subunità g ha una struttura ad a elica ed è modificata al C- terminale con l introduzione di un gruppo lipidico prenilico. I WD repeats della subunità b sono regioni conservate di aa, presenti anche in altre proteine e caratterizzate dalla presenza di Gly-His all N-terminale e Trp-Asp al C-terminale. Nel genoma umano sono presenti 5 geni Gb e 12 geni Gg. In alto, la freccia in rosso mostra i il sito di interazione tra le due subunità (X), che non sono legate covalentemente.
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11 (diterpene che attiva non fisiologicamente e permanentemente l adenilato ciclasi)
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16 B) La PLC-b è reclutata in membrana dall interazione tra il dominio PH e la subunità b della proteina G. I dimeri bg che la reclutano possono provenire non solo dalle Gq ma anche da altri tipi di proteina G. A) La PLC-b è reclutata in membrana dall interazione tra l estensione C-terminale e la subunità aq della proteina G. Nel disegno non sono mostrati i domini EF-hand della PLC-b.
17 I prodotti dell idrolisi del PIP2, operata dalla PLC, genera messaggeri che attivano protein chinasi PLC Mobilizzazione del Ca2+ dalle riserve del reticolo endoplasmatico al citosol Attivazione della protein chinasi C (PKC) Attivazione della protein chinasi Ca2+/calmodulina dipendente
18 Concentrazioni extra- ed intra-cellulari delle principali specie ioniche
19 Il recettore dell IP3 è un omotetramero composto da quattro subunità identiche di 310 kda, che delimitano un poro cationico. Ogni subunità, lega una molecola di IP3 nella regione N-terminale citosolica. La regione N-terminale ha anche due siti di legame per l ATP e almeno un sito di legame per il Ca2+. Attivazione e modulazione del recettore dell lp3 da parte del Ca2+ citosolico: - In presenza di IP3 legato al proprio recettore, il Ca2+ citosolico stimola massimamente l efflusso di Ca+ dal reticolo endoplasmatico intorno alla concentrazione di 500 nm. A concentrazioni maggiori o minori di Ca2+ citosolico l efflusso di Ca2+ indotto dal IP3 è progressivamente attenuato. - La sensibilità dei recettori all IP3 può essere aumentata in seguito ad interazione con alcune Ca2+/binding proteins, quali la calreticulina, la calnexina e la calsequestrina. - Il recettore dell IP3 può anche essere modulato positivamente mediante fosforilazioni operate da protein chinasi A, protein chinasi C e protein chinasi Ca2+/calmodulina dipendenti. Anche le protein chinasi G possono fosforilare il recettore, ma, in questo caso l effetto è inibitorio.
20 Muscolo cardiaco a) Una depolarizzazione della membrana plasmatica (DV) induce un cambiamento di conformazione dei recettori della diidropiridina (DHPR). Questo è trasmesso per interazione diretta al recettore della rianodina, situato nel reticolo endoplasmatico, determinandone l apertura. (N.B. DHPR, e normalmente un canale del Ca2+ voltaggio-dipendente, ma nel muscolo scheletrico funziona anche come sensore del voltaggio che stimola i recettori della rianodina). b) Nel muscolo cardiaco, il rilascio di Ca2+ dal reticolo endoplamatico si verifica per rilascio di Ca2+ Ca2+-indotto. L apertura di un canale del Ca2+ voltaggio-dipendente posizionato nella membrana provoca l influsso di Ca2+ nel citosol. Il Ca2+ si lega quindi ai recettori della rianodina attivandoli.
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26 Guanilato ciclasi di membrana Ubiquitarie Coni e bastoncelli Le guanilato ciclasi di membrana ubiquitarie sono costituite da: - dominio recettoriale extracellulare (ECD) - dominio transmembrana (TM) e kinase homology domain (KHD) - regione coiled-coil (CC) e dominio catalitico (GC). L ipotetico meccanismo di attivazione delle ubiquitarie include: - giustapposizione dei domini ECD in seguito a legame con ligando - legame dell ATP al kinase homology domain - aggiustamento delle regioni coiled-coil e cambiamenti conformazionali nel sito catalitico che ne inducono l attivazione. Le guanilato ciclasi dei coni e bastoncelli interagiscono stabilmente con la proteina GCAP (guanylyl cyclase activating protein), nella regione coiled-coil. Il legame di tre ioni calcio su ciascuna proteina GCAP determina l attivazione della ciclasi.
27 Varietà delle Guanilato ciclasi di membrana ANP: Atrial Natriuretic Peptide BNP: Brain-derived Natriuretic Peptide CNP: C-type Natriuretic Peptide (stimola anche la crescita delle fibre muscolari scheletriche e degli assoni) Uroguanilina: Peptide di 16 aa secreto dall intestino (cellule cromaffini) e coinvolto nel trasporto di acqua e ioni.
28 Guanilato ciclasi solubili Le guanilato ciclasi solubili (GC) solubili sono eterodimeri costituti da una subunità a ed una b. Ciascuna subinità presenta due isoforme (a1 ed a2 e b1 e b2). Le guanilato ciclasi solubili contengono un gruppo eme all N-terminale della subunità b. Questa struttura è responsabile dell attivazione enzimatica, mediante legame dell ossido nitrico (NO) al Fe2+ e rottura del legame tra Fe2+ ed istidina (His)105.
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30 (Non in tutti i tipi)
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