Biochimica appunti

RECETTORI ASSOCIATI A RECETTORI CON ATTIVITA’ TIROSIN CHINASI

E non RECETTORI ad attività tirosin chinasica.

Via di segnalazione Jak-STAT

I recettori delle citochine non

possiedono attività enzimatica intrinseca,

ma sono associati con tirosin chinasi

citoplasmatiche chiamate Jak.

SBOBBINA:

STAT famiglia di cui STAT3 è la più

imprtante perché è risultata attivata nei

tumori.

Meno step nella rispsota, più veloce.

RECETTORI MONOMERICI dimerizzano

quando si lega la citochina.

Si autofosforilano e fosforilato recettore

associato. Subito il recettore è

riconosciuto da proteina STAT (es.

STAT3). Fosforilato dominio SH2 che

interagisce con la molecola

Nella forma fosofirilaza entrano subito

nel nucleo.

Mediano attività rispsota infiammatoria, crescita cellulare, metastatizzazione, proteine

che regolano ciclo cellulare. RISPOSTA PROLIFERATIVA, IMMORTALITA’, CRESCITA,

ANGIOGENESI (per alimentazione del tumore).

Ci sono proteine come SOCS PIAS che defosforilano STAT3 e la bloccano. Controllano

risposta.

SOCS1 è citosolina, defosforila recettore e la STAT

PIAS è fosfatasi nucleare e la defosforila nel nucleo, importante perche la inattiva

quando sta agendo come fattore di trascrizione.

Se risposta costante, sempre attiva, si ha tumore: ne favorisce formazione e anche

metastatizzazione, migrazione.

ABBIAMO VISTO LE VIE DI SEGNALAZIONI PIU’ FREQUENTI CON CUI LA CELLULA

RISPONDE

ES RISPOSTA NON METABOLICA

COINVOLGIMENTO RECETTORE A SETTE ELICHE NEI SENSI

RECETTORI DELLA VISTA

Conivolgimento recettore a 7 eliche in una rispsota non metabolica ma sensoriale.

RECETTORI SENSORIALI: canali di comunicazione tra ambiente esterno e ipotalamo

(che tiene sotto controllo tutte le reazioni del nostro organismo).

CLASSIFICAZIONE DEI RECETTORI IN BASE ALLA FORMA DI ENERGIA ALLA QUALE

SONO SELETTIVAMENTE SENSIBILI:

Chemocettori (sostanze)

 Meccanocettori (tatto, energia meccanica)

 Nocicettori (dolore)

 Termocettori (temperatura)

 Fotorecettori (visione)

 Recettori acustici (onde sonore)



Sono SELETTIVI per un specifica forma di energia (modalità sensoriale) e ALTAMENTE

SENSIBILI agli stimoli poiché possono amplificare stimoli ricevuti e TRASDUCONO

stimoli sensoriali convertendo l’energia contenuta negli stimoli in impulso nervoso e

amplificandola.

Alcuni recettori sono loro stessi dei canali o coinvolgono canali per gli ioni.

Morfologia tipica per rispondere a uno stimolo.

Es. meccanocettori memrbana ricca di canali ionici che rispondono a stiramento,

membrana molto flessibile.

Ogni recettore è più sensibile nei confronti di uno specifico tipo di energia. Si dice

pertanto che ogni tipo di cellula recettrice normalmente risponde solo ad uno stimolo

adeguato.

Sono i meccanismi molecolari insiti nella membrana del recettore a determinare quale

sia lo stimolo adeguato di un recettore.

Esempi:

Le cellule fotorecettrici contengono un pigmento visivo fatto di molecole (rodopsina)

capaci di catturare i quanti di luce; in questo processo la struttura di tali molecole va

incontro ad una alterazione transitoria. Il pigmento stesso fa parte della membrana

cellulare, cosicché il cambiamento conformazionale molecolare produce nella

membrana una variazione di conduttanza (potenziale d’azione), che produce un

segnale elettrico.

Una cellula meccanorecettrice è dotata di una membrana che risponde ad una lieve

distorsione o ad uno stiramento (possiede canali ionici che si aprono in risposta ad uno

stiramento della membrana).

MECCANISMO BASE PER I 5 SENSI:

trasformare stimolo in segnale elettrico, variazione del potenziale di membrana

del recettore.

Quando raggiunge in valore standard, arriva a fascio afferente che va al SN e si ha

risposta.

I recettori sensoriali trasformano un tipo di energia (meccanica, chimica, luminosa) in

un segnale elettrico, cioè in una variazione del potenziale di membrana (potenziale del

recettore)

Quando il potenziale del recettore raggiunge un valore soglia, nascono uno o più

potenziali di azione lungo la fibra nervosa afferente

L’energia dello stimolo adeguato modifica la membrana dei recettori sensoriali

provocando l’apertura o la chiusura di canali ionici (es. canali per il Na+, il quale

entra e depolarizza la membrana) con conseguente variazione del potenziale di

membrana. Questa variazione del potenziale di membrana è detta potenziale del

recettore

Due tipi di canali ionici:

Canali a PORTA MECCANICA: la deformazione della membrana può far aprire un

 canale che lascia passare sodio e potassio, col depolarizzazione. Es. recettori tattili

hanno canali di questo tipo

Canali a PORTA CHIMICA: una certa sostanza può far aprire o chiudere un canale

 che fa passare sempre sodio e potassio. Es recettori dolorifici.

Olfatto, visione, gusto dipendono da recettori collegati a proteine G a 7 eliche

che per produrre poteinziale di membrana non attivano PKA come a livello metabolico

con adrenalina ad esempio, ma attraverso la regolazione di canali ionici. Non più cAMP

ma attraverso nucleotidi ciclici che regolano canali ionici.

DISTINZIONE TRA RISPOSTA METABOLICA E SENSORIALE.

I canali CNG (cyclic-nucleotide-gated)

Attivati da cAMP o cGMP, prodotti da enzimi adenilato o guanilato ciclasi e distrutti da

fosfodiesterasi.

Distinguere risposta metabolica da sensoriale

VISTA si basa sull’assorbimento della luce da parte delle cellula.

Cornea: Glicolisi aerobia e via del pentoso fosfato

Cristallino : formato da acqua e proteine , glicolisi anaerobia

Retina: glicolisi anaerobia e fotorecettrici dell’occhio

Retinaglicolisi anaerobica (meccanismo energetico peculiare). NON DEVE

ARRIVARE OSSIGENO NELLA RETINA. Retina è un doppio strado lipidico che

sarebbe ossidato dall’ossigeno se arrivasse qui, sarebbe danneggiata da

attività semiradicalica dell’ossigeno. Acidi grassi insaturi sarebbero

danneggiati.

Cornea e cristallino hanno glicolisi aerobica.

La retina contiene quattro strati di cellule: (NON SERVE STRUTTURA)

1.Epitelio pigmentato

2.Fotorecettori

3.Cellule bipolari (fanno da ponte)

4.Cellule gangliari (collegate con nervo ottico)

CONI e BASTONCELLI

La retina e’ un disco circolare con diametro di circa 42 mm che ricopre la superficie

posteriore dell’occhio ed è sensibile alla luce come una pellicola fotografica; essa

recepisce e compone le immagini visive e le trasmette successivamente al cervello.

Sulla sua superficie sono collocate ed operano due categorie di cellule (fotorecettori)

sensibili alla luce: I CONI, così chiamati per la loro forma, che recepiscono soprattutto i

particolari delle immagini ed i vari colori. Responsabili della visione a colori.

I BASTONCELLI, dalla linea allungata ed affusolata, i quali reagiscono prevalentemente

al contrasto fra il chiaro e lo scuro ed al movimento degli oggetti. Sensibili anche a

bassi livelli di luce, ma incapaci di distinguere i colori.

STRUTTURA:

coni e bastoncelli sono i trasduttori della luce. Sono cellule altamente specializzate che

hanno strutture peculiari simili:

Segmento esternopresenta dischi che contengono il pigmento visivo. Dischi

 impaccati che derivano dalla membrana esterna del fotorecettore. I dischi sono

soggetti ad un rapido turn-over. Quelli più vecchi sono eliminati all’apice del

fotorecettore, mentre quelli più nuovi derivano dalla parte a contatto con il soma

Segmento internoterminale sinaptico in contatto con le cellule bipolari

 Soma nucleo , mitocondri, RE, golgi etc.



La prima parte della visione è chiamata fototrasduzione ed attraverso essa un

segnale luminoso viene trasformato in segnale chimico e quindi in segnale elettrico

COME AVVIENE LA TRASFORMAZIONE DI UNA ENERGIA LUMINOSA IN VISIONE?

FOTOTRASDUZIONE

Segnale energetico luminososegnale chimico (secondo messaggero)segnale

elettrico (impulso nervoso).

Membrana ripiegata per aumentare numero di recettori.

Cellule fotorecettori costantemente rinnovati. Apice è la parte vecchia che viene

degradata (dischi vecchi) e riprodotti nella parte a contatto con il soma.

OPSINA + derivato VITAMINA A (retinale, cis)= RODOPSINA

RECETTORE A 7 ELICHE più abobndante, primo a essere cristalizzato e studiato.

RODOPSINA: proteina presente nei dischi del segmento esterno dei fotorecettori,

sintetizzata nel segmento interno e matura nel RE, e nel Golgi. Trasportata poi nel

segmento esterno. E’ una proteina integrale di membrana con 7 eliche la

attraversano. Recettore a 7 eliche. Regione ammino terminale glicosilata

(due oligosaccaridi legati a Asn-2 e Asn-15) ed è molto compatta.

Il cromoforo è legato mediante una base di Schiff al residuo lys296 sulla settima elica

della rodopsina. Legame covalente, è un GRUPPO PROSTETICO. (se durante cambio

conformazionale non fosse legato covalentemente sarebbe buttato fuori e non ci

sarebbe la visione)

L’assorbimento della luce provoca l’isomerizzazione del gruppo 11-cis-retinale della

rodopsina nella sua forma tutto-trans

Questa isomerizzazione causa uno spostamento dell’atomo di azoto della base di

Schiff di circa 5A°. Gruppo prostetico di spsota di 5°. Movimento atomico crea altro

movimento atomico nel recettore, attivano trasducine.

L’energia luminosa di un fotone è trasformata in movimento atomico.

Nella forma tutto-trans perde affinità per l’opsina, per via di un ingombro sterico che si

viene a formare.

Passaggio tutto cis tutto trans con una serie di passaggi del movimento

atomco del braccio della rodopsina.

La rodopsina passa rapidamente attraverso una serie di intermedi (che corrispondono

a divrse lunghezze d’onda) fino alla metarodospina II che è la forma attiva del

reettore che determina variazione elettriche nel fotorecettore. Essa subisce idrolisi

(dissocia) del legame fra opsina e retinale tutto-trans. Il pigmento viene quindi

retinale isomerasi

ripristinato nell’epitelio pigmentato grazie all’azione della che lo ri-

isomerizza a 11-cis, il quale si lega nuovamente all’opsina.

Quando la rodopsina è trasformata nella sua forma attiva (metarodopsina II) viene

attivata la proteina G trasducina.

Il potenziale elettrico transmembrana è prodotto dalla pompa della Na+K+ ATPasi. Un

canale ionico controllato da cGMP modifica il potenziale di membrana nei coni e

bastoncelli.

Al buio, nei fotorecettori e’ fortemente attiva una guanilato ciclasi, che produce cGMP.

Il cGMP mantiene aperti i canali ionici che portano una corrente cationica. I

fotorecettori sono depolarizzati (Vz=-35/-40 mV) per la presenza di una corrente

entrante stazionaria (corrente al buio) La luce riduce la concen