Trasduzione del segnale

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Viola Brunetti
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1 Trasduzione del segnale

2 Modalità di segnalazione tra cellule JUXTACRINA proteine transmembrana mediatori locali ormoni

Il legame di una sostanza al suo recettore di membrana porta la cellula a cambiare il proprio comportamento a livello citoplasmatico e/o nucleare L affinità del ligando per il suo

3 Il legame di una sostanza al suo recettore di membrana porta la cellula a cambiare il proprio comportamento a livello citoplasmatico e/o nucleare L affinità del ligando per il suo recettore è descritta dalla costante di dissociazione K d che indica la concentrazione del ligando necessaria a saturare la metà dei siti di legame del recettore (10-4 mm mm)

superficie cellulare (endocitosi mediata da recettore) Modificazioni del recettore che

4 ma la presenza continua di un ligando porta ad un processo di adattamento che determina la desensibilizzazione o downregolazione del recettore mediante: Rimozione del recettore dalla superficie cellulare (endocitosi mediata da recettore) Modificazioni del recettore che riducono la sua affinità per il ligando o la sua capacità di determinare un cambiamento intracellulare

5 I messaggeri primari di natura proteica si legano quindi a recettori presenti sulla membrana cellulare e inducono una risposta cellulare a diversi livelli, citoplasmatico e nucleare, utilizzando diverse vie

6 ma qualunque sia la modalità iniziale della trasduzione del segnale, a valle sono sempre presenti attivazioni a catena di protein-chinasi o di fosfatasi o di fattori vari come i fattori di trascrizione

7 che determinano un amplificazione del segnale iniziato da una singola molecola

8 Invece i messaggeri primari di natura idrofobica si legano a recettori citosolici (come in figura) o nucleari e poi inducono la trascrizione di specifici geni Ormoni steroidei (derivano dal colesterolo) Retinoidi (derivano dalla vitamina A)

9 Trasduzione del segnale Messaggeri primari di natura proteica

10 1. Recettori associati a proteine G (grandi e eterotrimeriche:, β, γ) di tipo stimolatorio (Gs) o inibitorio (Gi) Recettori per alcuni ormoni, neurotrasmettitori, i recettori olfattivi, ecc. NH 2 COOH

11 La subunità di una proteina Gs dopo aver legato il GTP è in grado di attivare l adenilato ciclasi

12 con produzione di AMP ciclico (o camp), che è un secondo messaggero la cui concentrazione nel citoplasma è tenuta sotto controllo dalla fosfodiesterasi

13 L AMP ciclico attiva a sua volta la protein chinasi A (o PKA) che fosforila in serina e treonina proteine bersaglio intracellulari

inositolo trifosfato (che viene rilasciato nel citosol) e

14 Altre proteine Gs, dopo attivazione, si legano alla fosfolipasi C b che scinde il fosfatidil-inositolo-4,5-difosfato in inositolo trifosfato (che viene rilasciato nel citosol) e diacilglicerolo (che rimane in membrana), anch essi considerati secondi messaggeri

15 L inositolo trifosfato (IP 3 ) rilasciato nel citoplasma va ad aprire i canali per il Ca ++ posti sulla membrana del reticolo endoplasmatico, liberando lo ione in esso contenuto. Il Ca ++ si lega direttamente a proteine bersaglio, attivandole, o agisce dopo essersi complessato alla calmodulina Il diacilglicerolo (DAG) che rimane in membrana attiva la protein chinasi C (PKC) che fosforila proteine bersaglio in serina e treonina

16 Il Ca ++ ha un ruolo importante nella cellula e la sua concentrazione intracellulare è mantenuta bassa (10-4 mm) da pompe calcio ATPasi

attivazione dell uovo Cellula uovo di pesce iniettata con equorina, una

17 Esempio: rilascio di Ca ++ nell uovo in seguito alla fecondazione, che determina: esocitosi granuli corticali (blocco della polispermia) attivazione dell uovo Cellula uovo di pesce iniettata con equorina, una sostanza che emette luce quando si lega a Ca ++ libero nel citoplasma (indicatore del calcio)

18 Inoltre anche le subunità βγ delle proteine G attivate possono innescare segnali intracellulari, per es.: il legame dell acetilcolina al recettore muscarinico determina il legame della subunità βγ ad un canale per il K +, determinandone l apertura.

19 2. Recettori con attività chinasica Tirosina chinasi (spesso associati a proteine G piccole monomeriche, es. Ras, Rho, Rac, Cdc42) Serina/treonina chinasi

Molti recettori per fattori di crescita come PDGF, FGF, EGF, NGF (fattore di crescita di derivazione piastrinica, fattore di crescita dei fibroblasti, delle cellule epiteliali e

20 Molti recettori per fattori di crescita come PDGF, FGF, EGF, NGF (fattore di crescita di derivazione piastrinica, fattore di crescita dei fibroblasti, delle cellule epiteliali e dei neuroni) e per l insulina hanno attività tirosina chinasica e sono per lo più coinvolti nella proliferazione cellulare, nel differenziamento cellulare e nello sviluppo embrionale

21 Jun

La funzionalità del recettore per l FGF (FGFR) è

embrionale infatti mutazioni che ne alterano la

comunque molto gravi, per es: effetto di un

22 La funzionalità del recettore per l FGF (FGFR) è molto importante, tra l altro, durante lo sviluppo embrionale infatti mutazioni che ne alterano la funzione possono avere conseguenze letali o comunque molto gravi, per es: effetto di un mutante dominante negativo in un embrione di rana normale mutante

proliferazione e nel differenziamento cellulare, ma anche nell

23 2. Recettori con attività chinasica Tirosina chinasi Serina/treonina chinasi A Coinvolti anch essi nella proliferazione e nel differenziamento cellulare, ma anche nell apoptosi per esempio il recettore per il fattore di crescita trasformante β (TGFβR) B

24 2. Recettori con attività chinasica Tirosina chinasi Serina/treonina chinasi C D regola a livello nucleare l espressione di geni coinvolti nella proliferazione.e risulta mutato in parecchi tipi di cancro

25 fine Avviso: Le leggi mendeliane della segregazione e dell assortimento indipendente non sono nel programma dell esonero di Citologia.

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