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3 Recettori a tirosina chinasi I recettori a tirosina chinasi presentano vari domini Una regione di legame (extracellulare) Una regione transmembrana Una coda intracellulare con numerose tirosine scaricato da

4 Attivazione e dimerizzazione Le chinasi si fosforilano scambievolmente

5 Recettori ad attività enzimatica intrinseca Sono proteine di membrana monopasso che posseggono un dominio catalitico, in particolare sono delle tirosina chinasi, cioè in grado di fosforilare l aminoacido tirosina. Sono recettori per fattori di crescita, mitogeni ed ormoni quali: PDGF (platelet-derived growth factor) fattore di crescita Insulina: rimozione del glucosio dal sangue

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7 I recettori a tirosina chinasi

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9 I recettori a tirosin chinasi Dominio chinasico Y Y Y Y- P Y- P Y- P Segnali intracellulari

10 Il recettore del PDGF (fattore di crescita piastrinica) in risposta al ligando: Due recettori si associano (dimerizzazione) ed avviene la transfosforilazione, cioè ogni recettore fosforila le tirosine presenti sul recettore associato

11 Il recettore fosforila se stesso e altre proteine citoplasmatiche, che sono suoi substrati. Le tirosine fosforilate servono da punti di attacco per domini particolari, chiamati SH2 (da Src homology 2).

12 I recettori a tirosina chinasi regolano e coordinano numerose funzioni ed attivano vari pathways. I fattori di crescita extracellulari frequentemente legano recettori a tirosina chinasi. La regione citoplasmatica di questi recettori funzionano come tirosina chinasi, trasferendo un gruppo fosfato dall ATP alla tirosina del substrato proteico. scaricato da

13 Canali ionici dipendenti da ligandi sono pori proteici che si aprono o si chiudono in risposta a segnali chimici. Questo permette o blocca flusso di ioni, come Na + o Ca 2+. Il flusso ionico modifica la concentrazione dentro la cellula. Canali ionici dipendenti da ligandi sono molto importanti nel sistema nervoso. Canali ionici simili rispondono a segnali elettrici.

14 Vie di trasduzione Sono vie a varie tappe Amplificano il segnale Se alcune molecole nella via di un pathway trasmettono un segnale a multiple molecole del successivo componente, il risultato può essere un largo numero di molecole attivate alla fine del pathway Fosforilazione delle proteine Via a più fasi danno più opportunità per la coordinazione e regolazione di sistemi più semplici

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21 QuickTime e un decompressore sono necessari per visualizzare quest'immagine.

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23 GEF - Guanine nucleotide Exchange Factor GAP - GTPase Activating Protein

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26 MATURAZIONE DI RAS FTase=farnesiltransferasi

27 Al loro C-terminale è presente il CAAX-box, ovvero tali proteine-g terminano con l amminoacido Cisteina in quart ultima posizione, seguita per due volte da amminoacidi Alifatici (A) e dall ultimo (X) che può essere qualsiasi AA. Alla Cisteina è aggiunto mediante legame covalente un residuo idrofobico di geranil-geranil fosfato, poi AAX è staccato ed il carbossile di C è metilato. Con H-Ras avviene un addizionale palmitoilazione (legame tioetere), in quanto esiste un altra cisteina due posizioni prima di quella del CAAX-box. Questa modifica post-traduzionale è importante per ancorare la Ras alla membrana. Altre proteine-g appartengono a questa numerosa sub-famiglia (almeno 12).

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33 La cascata di fosforilazione Proteine chinasi enzimi che fosforilano le proteine Proteine fosfatasi enzimi che defosforilano le proteine

34 La via delle chinasi MAP e l attivazione dei fattori trascrizionali. Le MAP chinasi sono una famiglia di enzimi che si fosforilano e si attivano in cascata in risposta a proteine G/PKC o alla via di Ras, tipica dei recettori ad attività enzimatica intrinseca. L ultimo elemento della catena, dopo fosforilazione, entra nel nucleo, e fosforila fattori trascrizionali, attivandoli, cioè rendendoli capaci di legare il DNA e di montare l apparato di trascrizione.

35 PDGF-R Proliferazione

36 La proteina Ras è una proteina G monomerica, che si attiva per legame di GTP ed ha attività GTPasica: è attivata a valle dei recettori tirosino chinasici scaricato da

37 Secondi messaggeri I secondi messaggeri partecipano a vie di trasduzione attivate sia da recettori legati a G-protein che da recettori a tirosina chinasi. Due dei più importanti sono il ciclico AMP e il Ca 2+. scaricato da

38 L AMP ciclico

39 Ruolo del camp

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44 La via camp/pka porta alla mobilizzazione del glicogeno in glucosio tramite l attivazione della glicogeno fosforilasi e l inibizione della glicogeno sintetasi

45 Le fosfatasi sono regolate in modo simile scaricato da

46 Vie attivate dall AMP ciclico: 1) La mobilizzazione del glucosio nelle cellule del fegato Glucagone o adrenalina/recettore/proteina G camp PKA (nel citoplasma) Fosforilazione della glicogeno sintetasi = blocco della sintesi del glicogeno Fosforilazione della fosforilasi chinasi = fosforilazione della glicogeno fosforilasi = degradazione del glicogeno a glucosio 1P

47 Vie attivate dall AMP ciclico: 2) Attivazione del fattore trascrizionale CREB nelle cellule di fegato Glucagone o adrenalina----recettore/proteina G camp PKA (nel nucleo) Fosforilazione di CREB, che diventa capace di legare il DNA nella sequenza CRE (camp Responsive Element) Attivazione trascrizionale di geni coinvolti nella gluconeogenesi, per produrre enzimi anabolici necessari per formare glucosio da piccoli precursori.

48 Alcuni batteri causano malattie distruggendo le vie del segnale correlate a G-protein Il batterio del colera, Vibrio cholerae, colonizza le cellule dell intestino tenue and produce una tossina che modifica una G protein che regola la secrezione di sali e di acqua. La G-protein è bloccata nella sua forma attiva e continuamente stimola la produzione di camp; il pathway è stabilmente in ON!! Questo induce le cellule intestinali a secernere grandi quantità di acqua e sali nell intestino, causando una forte diarrea e morte se il paziente non viene trattato.

49 Alcune tossine batteriche inibiscono il normale shutt-off delle proteine G: l attività GTPasica viene bloccata risultando in una persistente attivazione delle vie a valle, per esempio dell adenilato ciclasi. Es. nelle cellule epiteliali intestinali, la tossina del colera blocca la proteina G alfa legata al GTP, aumenta i livelli di camp e provoca rilascio di ioni Na+ e acqua nell intestino, con conseguente diarrea e squilibrio degli elettroliti.

TRASDUZIONE DEL SEGNALE LE PRINCIPALI MOLECOLE CHE PROVVEDONO ALLO SCAMBIO DI INFORMAZIONI TRA LE CELLULE SONO FATTORI SOLUBILI QUALI NEUROTRASMETTITORI, ORMONI, FATTORI DI CRESCITA, CITOCHINE. UN CASO

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