Fasi della segnalazione cellulare

Fasi della segnalazione cellulare

Quando una cellula riceve un segnale che viene riconosciuto da una particolare molecola con funzione recettoriale posta in genere sulla superficie cellulare, l’informazione trasportata viene modificata in un’altra forma (trasdotta) all’interno della cellula prima che la cellula possa rispondere. Di seguito vengono descritte queste tappe nelle cellule animali.

Ricezione del segnale: i recettori

Per ricezione si intende la capacità di una cellula bersaglio di rilevare un segnale che proviene dall’esterno. Se il segnale è chimico, la ricezione avviene con la molecola segnale che si lega a un recettore proteico, localizzato in genere sulla superficie cellulare o all’interno della cellula, causandone un cambiamento di forma. Nel caso degli ormoni animali, la molecola segnale mostra una complementarietà strutturale verso un sito specifico del recettore a cui si lega (ligando). L’ormone viene in contatto con vari tipi cellulari, ma verranno attivate e reagiranno soltanto le specifiche cellule bersaglio che espongono il recettore specifico per quell’ormone (es. adrenalina). Il legame del ligando con il recettore causa un cambiamento conformazionale del recettore proteico, che in genere attiva direttamente il recettore interagente con altre molecole cellulari.

Si distinguono due tipi di recettori: i recettori localizzati sulla membrana citoplasmatica e i recettori intracellulari.

Recettori di membrana

Sono quelli che interagiscono con le molecole segnale di natura idrofobica; dopo il legame ligando-recettore, l’informazione viene trasmessa dall’esterno della cellula all’interno mediante il cambiamento di forma oppure l’aggregazione del recettore stesso. Si distinguono tre tipi di recettori di membrana:

• Recettori accoppiati a proteine G: svolgono la propria funzione con l’aiuto di una proteina G in grado di legare GTP, una molecola ricca di energia.
• Recettori tirosina chinasi: caratterizzati dalla presenza di attività enzimatica; la porzione del recettore nel citoplasma ha attività tirosina chinasi, che si attiva se il ligando si lega alla porzione esterna di membrana del recettore, in grado di catalizzare il trasferimento di un gruppo fosfato (enzima chinasi) dall’ATP all’aminoacido tirosina di una proteina substrato.
• Recettori canale: contengono una regione che agisce come porta di accesso che si apre o si chiude se il ligando si lega al recettore, consentendo o impedendo il flusso di ioni nella proteina canale.

Recettori intracellulari

Sono recettori proteici localizzati nel citoplasma o nel nucleo delle cellule bersaglio. Il segnale chimico per raggiungere questo tipo di recettore deve attraversare la membrana citoplasmatica, ciò è possibile a molecole sufficientemente idrofobe o di dimensioni ridotte che sono in grado di attraversare lo strato fosfolipidico della membrana. Sono tali le molecole come gli ormoni steroidei (es. testosterone) e tiroidei; per esempio l’ormone testosterone trasportato dal sangue penetra nel citoplasma della cellula bersaglio, si lega al recettore e lo attiva, la forma attivata del recettore con l’ormone legato migra nel nucleo e qui attiva i geni da cui dipendono i caratteri sessuali maschili.