Fisiologia generale - Segnali

VIE DI SEGNALE DIPENDENTI DA RECETTORI LEGATI AD ATTIVITA'

ENZIMATICA

In questo caso si parla di recettori tirosina-chinasici.

Sono recettori transmembrana con dominio interno ed esterno. Il dominio esterno contiene il sito dove si lega

il segnale, il dominio interno contiene regioni ad attività enzimatica che sarà una fosforilazione di una tirosina

proteica. Queste fosforilazioni sono di 3 tipi:

- in tirosina ( mediate dall'enzima tirosina-chinasi)

- in serina (mediate dall'enzima serina trionina chinasi)

- in trionina (mediate dall'enzima serina trionina chinasi)

I recettori sono sempre tirosina-chinasi

Le molecole segnale generalmente sono dei fattori di crescita, che agiscono sulle cellule tramite appunto i

recettori tirosina-chinasici. I principali fattori di crescita sono:

- EGF fattore di crescita dell'epidermide

- NGF fattore di crescita dei neuroni

- FGF fattore di crescita dei fibroblasti

- PDGF fattore di crescita delle piastrine

- INSULINA ormone pancreatico che promuove la crescita cellulare e la sintesi proteica

Questo meccanismo di trasduzione implica cascate di fosforilazioni.

Il fattore di crescita si lega al recettore, ne provoca una dimerizzazione, si attiva con una fosforilazione una

chinasi e avviene l'attivazione di altre chinasi attraverso cascate di fosforilazioni.

Un esempio è la proteina Ras. RAS è una proteina che quando è "attivata" da segnali in arrivo, si trasferisce

successivamente su altre proteine che, in ultima analisi, attivano i geni coinvolti in crescita cellulare,

differenziazione e sopravvivenza. Nei tumori, RAS è sempre attiva, non è piu' sotto il controllo dell'organismo,

non è piu' attivato dal fattore di crescita che si lega al

recettore; ecco perchè un tumore è quasi impossibile da non far proliferare.

Questi meccanismi (cascate di fosforilazione) hanno un freno cellulare, dovuto ad enzimi che si chiamano

FOSFATASI , che defosforilano le proteine, al contrario delle chinasi, liberando fosfato inorganico, che potrà poi

essere riutilizzato dalla cellula per formare ATP.

Ci sono però anche fosfatasi che attivano, e chinasi che inibiscono.

Ci sono 3 famiglie di fosfatasi:

- tirosina fosfatasi

- serin/trionin fosfatasi

- fosfatasi a funzione mista

SEGNALE DIPENDENTE DA NO/cGMP

Questo tipo di trasduzione è mediata dal monossido di azoto, mediato da GMPciclico.

GMPc han un suo metabolismo; ha una guanilato ciclasi che può essere di membrana o solubile (mentre

l'adenilato ciclasi è solo di membrana).

GDP con l'intervento di ATP diventa GMP; con l'intervento della guanilato ciclasi diventa GMPc che poi sarà

degradato a GMP dall'enzima fosfodiesterasi.

La guanilato ciclasi solubile è attivata da NO, che produce GMPc che poi agirà su proteine chinasi G. NO è

prodotto da un'enzima che si chiama NOS (NOsintetasi).

NO attiva la guanilato ciclasi, che è formata da 2 subunità: alfa e beta

Questo enzima (guanilato ciclasi) è legato ad un anello tetrapirrolico con un atomo di ferro, che si trova nel

gruppo eme inserito tra le 2 subunitò. NO quando arriva, si lega al Ferro (attraverso un legame O-Fe) e attiva la

guanilato ciclasi che produce GMPc a partire da GTP. Questo meccanismo è molto simile a quello che utilizza

l'emoglobina per legare l'ossigeno.

NO, come detto in precedenza, è prodotto dagli enzimi NOS, che possono essere:

- costitutivi: sempre presenti nella cellula, attivati tramite il calcio (endotelio e neuroni)

- inducibili nella cellula: cellula stimolata ad esprimere NOS, attiva indipendentemente dal segnale del calcio