Segnalazione cellulare e trasduzione del segnale

Segnalazione

Autocrina: cellula secerne messaggero ed è anche bersaglio della sua azione.

Juxtacrina: segnale espresso da una cellula viene riconosciuto dalla superficie di una cellula adiacente.

Paracrina: messaggero va ad agire su cellule bersaglio situate nelle immediate vicinanze.

Endocrina: il messaggero è immesso nei fluidi dell’organismo e trasportato in tutto l’organismo.

Composti di segnalazione

• Fattori di crescita: autocrini e paracrini, regolano proliferazione, motilità.
• Citochine: prodotte dal sistema immunitario, controllano come fattori di crescita.
• Ormoni: endocrini.

Chimicamente

• Amminoacidi e derivati: neurotrasmettitori, ormoni della tiroide.
• Gas: NO, CO.
• Steroidi: ormoni corticosurrenalici e sessuali.
• Fosfolipidi: regolano migrazione cellulare e sopravvivenza da acido arachidonico.
• Prostaglandine: regolano processi come infiammazione, coagulazione.
• Proteine.

Recettori di membrana

• Accoppiati a proteine G: modificazione del loro dominio citoplasmatico indotta dalla combinazione con il ligando porta all’attivazione di proteine che legano GTP che a sua volta attiva la proteina responsabile della seconda tappa della cascata di reazione.
• Dotati di attività protein-chinasica: combinazione con ligando causa dimerizzazione del recettore e l’attivazione dell’attività tirosin-chinasica o serina/treonina chinasica del dominio citoplasmatico, che agisce su proteine bersaglio coinvolte nella successiva cascata di trasduzione.
• Canali ionici ligando-dipendenti.

Recettori accoppiati a proteine G (GPCR)

Proteine seven-spanning, sette segmenti ad alfa-elica con estremità N-terminale fuori e C-terminale dentro. L'ansa tra quinto e sesto segmento di elica è coinvolta in trasduzione e nella sua terminazione. Modificazione la rende capace di interagire con proteina G e rende determinati residui di serina e treonina accessibili a fosforilazione da parte di GRK.

Meccanismo in due fasi per perdita

• Desensibilizzazione: rende recettore incapace di agire con proteine G, fosforilazione da parte di GRK e poi combinazione del recettore con una arrestina.
• Internalizzazione mediante endocitosi: arrestina si lega a molecole di clatrina stimolando processo dell’endocitosi, cellula temporaneamente non può rispondere allo stimolo.

Proteine G

Legano nucleotidi guanilinici: GTP o GDP, conformazione attiva o inattiva.

• Proteine G trimeriche: costituite da tre subunità: alfa, beta, gamma. Su subunità alfa si trova il sito di attacco per GTP/GDP, interazione della proteina con un recettore attivo stimola reazione di scambio tra GDP e GTP.