Trasduzione del segnale - Bgbunict.it

Mediatore chimico
Recettore
Trasduzione del segnale
Risposta della cellula

I mediatori chimici sono prodotti da cellule specializzate e
sono diffusi nell’organismo da apparati di distribuzione
Sistemi di distribuzione ad ampio raggio
Neuroni
Cellule endocrine
neurotrasmettitori
ormoni
Sistemi di distribuzione a breve raggio
Secrezione paracrina, autocrina, dipendente da contatto

Sistemi di distribuzione a breve raggio

Sistemi di distribuzione ad ampio raggio

Uno stesso mediatore può indurre, in differenti tipi cellulari,
risposte diverse

Risposta a segnali extracellulari
Lenta o Rapida
Alcuni tipi di modificazione cellulare, come la crescita e
la divisione cellulare comportano variazioni
dell’espressione e la sintesi di proteine nuove, per cui
avvengono con tempi relativamente lunghi.
Altri come il movimento cellulare, la secrezione,
particolari risposte metaboliche non coinvolgono il
nucleo cellulare per cui avvengono più rapidamente.

Segnali
Mediatori chimici o Primi messaggeri
Molecole che interagiscono con una specifica
cellula bersaglio o competente
perché dotata di specifici recettori.
Recano il segnale iniziale che scatenerà la
risposta cellulare
Determinano modificazioni adattative della
attività cellulare

Natura chimica del mediatore
Diversi tipi di recettori

Piccole molecole idrofobiche si legano a recettori nucleari

Recettori intracellulari
I recettori per gli ormoni steroidei sono
spesso fattori di trascrizione che
inducono una risposta cellulare
attivando l’espressione di specifici geni

Recettori di superficie
Esistono 3 classi principali di recettori di superficie
1. Recettori annessi a canali ionici
2. Recettori accoppiati alle proteine G
3. Recettori associati ad enzimi

Tutti i recettori di superficie sono proteine allosteriche
• Un dominio extracellulare che contiene il sito di legame per il
mediatore
• Un dominio intracellulare che contiene un sito funzionale
coinvolto, direttamente o indirettamente, nella produzione della
risposta

Direttamente
L’effettore è un dominio funzionale appartenente alla
stessa proteina che svolge il ruolo di recettore
Indirettamente
Recettore ed effettore sono molecole indipendenti ma
capaci di interagire funzionalmente tra loro tramite uno
specifico raccordo molecolare che con la sua attività
trasferisce il segnale dal recettore all’effettore

Indirettamente
I recettori accoppiati a proteine G costituiscono la più grande famiglia
di recettori di superficie.
Le proteine G sono sempre composte da 3 subunità proteiche e sono
localizzate nel versante citoplasmatico della membrana cellulare.

In assenza di segnale il
recettore e la proteina G sono
inattivi
L’attivazione del recettore
determina l’associazione
recettore-proteina G
L’associazione induce la
subunità alfa a scambiare il
GDP con il GTP.
Questo fa dissociare la
proteina G in una subunità
alfa ed in un complesso betagamma

(GTP
La subunità alfa possiede attività GTPasica
GDP + P), quindi dopo un breve intervallo idrolizza
il GTP a GDP, si riassocia al complesso beta-gamma
ed il segnale viene interrotto

Recettore – Raccordo – Molecole effetrici
Tra le molecole effettrici che rispondono alle proteine G
ricordiamo:
• Il sistema dell’adenilato ciclasi

L’adenilato ciclasi è un enzima
integrato nella membrana
plasmatica, con il sito attivo
esposto sul versante
citoplasmatico che catalizza la
reazione:
ATP
cAMP + pirofosfato
Il cAMP è un secondo messaggero
di vita breve

Solitamente il cAMP attiva la protein chinasi A che a
sua volta può attivare, fosforilandole, vari tipi di
proteine

Segnale Adrenalina
Tessuto bersaglio Muscolo Scheletrico
Proteina G – cAMP – PKA
Fosforilazione di enzimi che intervengono nel metabolismo del
Glicogeno
Produzione di Glucosio