RECEPTORES INTRACELULARES Y OTROS RECEPTORES ...

INMUNOFLUORESCENCIA EN CELULAS EN CULTIVO• Los GR estánatrapados en el citosolpor proteínas que los“secuestran” y setranslocan al núcleo trasla unión a sus ligandosen el citosol (comparar-/+ Dex).- Dex+ Dex• El dominio de unión ahormona es suficientepara promover estatranslocación nuclear“Dex”= Dexametasona= análogo de glucocorticoides.

RECEPTORES INTRACELULARES (II): El receptor del óxido nítrico (NO)tiene actividad guanilato ciclasa y produce cGMP como 2º mensajero parainducir la relajación del músculo liso de las arterias.Aumenta el riego sanguíneo!El NO es un GASDIFUSIBLE quepuede actuar comomensajero intercelular!Su VIDA MEDIAes muy CORTA (2-30sg) y SOLODIFUNDELOCALMENTE

Otros receptores implicados en el desarrollo deórganos y tejidos

Señales implicadas en el desarrollo embrionario(formación de órganos y tejidos: ”morfógenos”).Crean grupos de célulasdiferentes entre célulasque previamente eranindistinguibles.RECEPTORES PARA:-Hh (“hedgehog”)-Wnt (“Winglessintegration”-Wg+int-)."Hh y Wnt inician una diferenciación morfológica entre célulasvecinas."Los receptores para Hh y Wnt mantienen la expresión el uno delotro en células adyacentes (“feedback loop” positivo)

Mecanismo de transducción de señales por Hedgehog (Hh)•Las proteínasHedgehog (Hh) seunen a un receptor enla membrana (Pct) quemantiene inhibida unaruta de transcripciónde genes.•Ello se consigue porun corte proteolíticoconstitutivo de unrepresor (Ci :CubitusInterruptus).•Tras la unión de Hh asu receptor, estaproteolisis se detiene yla proteína Cicompleta funcionacomo activador génico.La ruta de Wnt es muy similar (ver material suplementario)

• Tanto Hh como Wntcontienen anclajes lipídicosque atrapan estos ligandosen la membrana plasmática---> transmiten la señal sólo alas células vecinas.• Hh y Wnt son necesariospara la formación de límitesen estructuras celularesdurante el desarrollo.• Defectos en Wnt o Hhprovocan cáncer y defectosen la morfología y/o elnúmero de estructuras uórganos diferenciados.Braquidactilia y polidactiliasProcesamientodel ligando HhCiclopia

Señalización por “Ephrinas” (Eph)Son RTKs que funcionan a la vez como ligandoy como receptor, y transducen señales tanto ala célula señalizadora como a la diana:señalización bidireccional.Inducción recíproca: las ephrinas B2 se expresan sólo en arterias,pero determinan la diferenciación de las venas: una célula arterialinduce a la vecina a diferenciarse en vena y no duplicar la arteria.

RESUMEN DE LA CLASE Y CONCEPTOS ESENCIALES•Algunas señales extracelulares son de naturaleza hidrofóbica y pueden atravesar la membrana plasmáticapara unirse a receptores intracelulares.•Los receptores de hormonas tiroideas y sexuales, así como los de algunas vitaminas, se activan por estetipo de ligandos y se translocan al núcleo donde regulan la transcripción de genes relacionados con el ciclosexual y respuestas inflamatorias entre otros.•Funcionan como dímeros y se unen, en los promotores de ciertos genes, a elementos de respuesta (RE)palindrómicos mediante dominios de unión al DNA basados en estructuras de “dedos de Zn”.•El receptor del NO (un gas difusible que actúa como mensajero inter-celular local) tiene actividadguanilato ciclasa y promueve la relajación del músculo liso que recubre las arterias para aumentar sudiámetro (y el flujo sanguíneo). Se utiliza para evitar efectos de los infartos cardiacos.•Los receptores de Hh y Wnt inducen señales de diferenciación de “segmentos” durante el desarrollo quedelimitan las zonas celulares que darán lugar a ciertos órganos. Hh induce la expresión de Wnt y viceversa.•Sus ligandos están unidos a lípidos y su difusión está limitada dentro de la membrana celular de manera quesólo actúan entre células vecinas.•Sus señales intracelulares se transmiten al núcleo mediante la proteolisis de reguladores transcripcionales.•El receptor Notch controla la decisión de diferenciación entre dos destinos celulares alternativos(inhibición lateral) y sus acciones también requieren proteolisis pero de un fragmento del propio receptor.•Las ephrinas y sus receptores (Eph) son RTKs que funcionan como ligando y como receptor a la vez: inducenseñales tanto en la célula origen como en la diana para indicar a las dos su destino de diferenciación.

BIBLIOGRAFIAMathews &Van Holde 3ed: mejor para Rcintracelulares básico (muy concreto y conaplicaciones clínicas). Links desde su web:http://www.aw-bc.com/mathews/Alberts 4ed: explicaciones muy bien escritasy comprensibles.Lodish 5ed: Es el más moderno (2003) peromuy especializado. El mejor para Wnt. Hh yNotch. Animaciones, vídeos y figuras que sepueden ver “gratis” y te las explican (eninglés) desde:http://bcs.whfreeman.com/lodish5e/.Stryer 4ed: muy bueno para estructuras deprots y compuestos; más bioquímico quecelular (para eso los dos anteriores)Cooper 2ed: también muy escueto y al día(2003), tiene unos links geniales desde supág. Web: http://www.sinauer.com/cooper/Revisiones muy gráficas perode un nivel muy especializadoacerca de varios temas. NatureReviews Molecular Cell Biology 3;475-486 (2002);MECHANISMS ANDFUNCTIONS OF EPH ANDEPHRIN SIGNALLINGNature Reviews Molecular CellBiology 4; 786-797 (2003);doi:10.1038/nrm1228GLYCOSYLATION REGULATESNOTCH SIGNALLINGFotos espectaculares decélulas en:http://www.nature.com/nrm/info/info_cellmonth.html

INHIBICIÓN LATERAL: La señalización por Notch consigue que dosprecursores idénticos se diferencien en tipos celulares distintos.Una pequeña diferencia inicial entre dos célulasadyacentes se amplifica gracias a que Notch activa supropia transcripción y reprime la de su ligando, Delta, enesa misma célula --> así se establece una UNICA célulaque expresa predominantemente Notch (y no Delta) yrecibe señales de otras alrededor que sí expresan Delta.Célula que expresa NotchNotchDelta.DeltaNotchUna UNICA célula comoSensory Organ Precursor

•Las proteínasWnt se unen asu receptor einhiben ladegradaciónconstitutiva dela !-catenina.•Esta entra en elnúcleo y allífunciona comoun co-activadortranscripcionalde ciertos genesimportantes parael desarrollo deórganos ytejidos.Mecanismo de transducción de señales por Wnt

Esquema de los principales TIPOS de receptores de membrana.Ephrinas y Eph: ligando y Rc trans-membrana (tipo Notch) pero con actv TK (RTK)

Otros mecanismos moleculares que deciden eldestino de células embrionarias pluripotenciales.Inhibición lateral: impide la duplicaciónde estructuras inhibiendo la diferenciación delas células vecinas una vez que la primera célulaha iniciado su diferenciación hacia un tipodeterminado.NotchLa célulaoscurainhibe la!on de susvecinashacia celsoscurasAbsenceof EphsignalingInducción recíproca: unmismo par ligando-receptor inducela formación de dos estructurasdiferentes en células vecinas.Eph RcLas célulasclarasinducen la!on de susvecinas haciacels oscuras(rojas)

Ruta de señalización por Notch1. El receptor Notch seglicosila en el aparato deGolgi y se expresa yretiene en la membranaplasmática.2. Tras la unión a su ligandoque se expresa en lamembrana de la célulavecina, sufre unprocesamiento proteolíticoque libera su colacitoplásmica.Delta:123Cell 1Cell 23. Esta se introduce en ennúcleo donde actúa comoactivador transcripcional.Transcripción

Ruta deseñalización deNFkappaB: clavede múltiplesprocesos en elsistema inmune.

Modelo de la transducción de señales via NFkappaB