Trasduzione del segnale, organuli cellula eucariote

Trasduzione del segnale

Tappe principali

Alcuni segnalatori potrebbero passare attraverso la membrana, come l'O₂ che ha il recettore dentro la cellula.

Recettori accoppiati a canali ionici

Arriva il segnalatore, che viene captato dal recettore (lo ione NON è il segnale). La modifica che assumerà il recettore riconoscendo il segnalatore, apre la proteina canale, quindi lo ione entra o esce dalla cellula.

Recettori accoppiati a proteine G

Queste proteine usano l’energia che viene dai legami fosfato presenti in un nucleotide in cui c’è la guanina. In genere si trovano in un trimero, quindi tre elementi proteici. Poi sfruttano l’energia di legame di un nuovo gruppo fosfato che si aggiunge alla guanidina difosfato per attivare un secondo messaggero. Le proteine G hanno una struttura fatta di sette alfa eliche, che attraversano lo strato idrofobico della membrana, una struttura più efficace per poter attivare questa tipologia di segnalazione.

Recettori accoppiati a enzimi

L’enzima è già il recettore. Il recettore nella parte extracellulare riceve la molecola. Nella parte intracellulare ha esposti degli AAA chimicamente modificabili mediante l’aggiunta di un gruppo fosfato, caricando così di energia chimica il recettore che potrà attivare la via di segnalazione. Per svolgere le proprie attività utilizzano dei secondi elementi che diventano secondi messaggeri. Questi ultimi possono essere di diverse tipologie:

• AMP-ciclico: l’adenilato ciclasi toglie due gruppi fosfato, quindi sta liberando energia e questa è sufficiente per richiudere la parte della molecola, formando un legame tra il C5’ e il C3 per evitare che la molecola venga captata ma che funga da secondo messaggero.
• GMP ciclico
• IP3 inositolo 3 fosfato
• DAG
• Ca²⁺

Recettori ionotropici

Sono i recettori canale. Quando avviene il legame tra ligando e recettore, la molecola può entrare. Questa condizione si realizza per il ricevimento del segnale dell’Ach, GABA.

Cascate del segnale

Man mano che si avanza nel processo, si amplificano le molecole, quindi alla fine si attivano centinaia di molecole. Si lega il segnale al recettore, si attiva l'effettore (enzima adenilato ciclasi), il quale produce AMP ciclico, che diventa un secondo messaggero che innesca tutta la catena di risposta cellulare.

Calcio come secondo messaggero

Il calcio entra tramite una proteina canale della cellula. La concentrazione di calcio nella cellula aumenta. Si può legare a proteine presenti nel citoplasma con la funzione esclusiva di trasportare il calcio, come la calmodulina. Il calcio può diventare un messaggero sia perché attivato da altri secondi messaggeri oppure perché esso stesso diventa un messaggero da quando entra nella cellula.

Via di segnalazione dell’insulina

Insulina è una proteina e un segnalatore, prodotta dalla cellula di Langerhans, nel pancreas, per controllare i livelli di zuccheri (quando aumenta glicemia). Insulina attiva la trasduzione del segnale per far entrare il glucosio nella cellula, liberandolo dal sangue e riducendo la glicemia. Il glucosio viene usato per produrre energia. L'insulina è il primo messaggero. Un recettore ricettore...