Sealizacin celularP r o f . h c t o r a . h u r t a z o

La sealizacin celular permite la transduccin de las seales extracelulares a seales intracelulares.

Poseen actividad de trifosfatasa de guanosina (GTPasa), que es la capacidad de hidrolizar GTP es GDP.

Los miembros de la familia Ras tambin se llaman protenas G pequeas. Regulan la proliferacin y diferenciacin celular y el transporte de vesculas.

La sealizacin se inicia por la unin del ligando al receptor acoplado a las protenas G sujetas a la cara interna de la membrana.

La activacin de la protena G permite regular la enzima especfica unida a membrana.

El producto de la reaccin catalizada por las enzimas activadas son los segundos mensajeros que amplifican la seal del primer mensajero unido a su receptor.

Muchos segundos mensajeros activan las protenas-cinasas de serina o treonina, enzimas que fosforilan sus substratos sobre restos aminoacdicos de serina y treonina.

El cambio del estado de fosforilacin de las protenas diana, las cuales son enzimas, les altera su actividad.

receptores y protenas g heterotrimricas

Los receptores son protenas embebidas en la membrana mediante siete regiones transmembranales.

En humanos se han descrito cerca de 400 receptores distintos acoplados a protenas G.

Mecanismo de sealizacin

segundos mensajeros que regulan

Se han definido diferentes miembros de la familia de protenas G heterotrimricas segn se asocien las distintas formas de las tres subunidades.

Se conocen al menos 15 subunidades alfa diferentes.

La identidad de la enzima determina que segundos mensajeros se producirn o inhibirn.

Adenilato ciclasaDos proteinas G alfa diferentes regulan su actividad:

1.Gs: estimula su actividad2.Gi: inhibe su actividad

En hepatocitos, miocitos y adipocitos, la respuesta biolgica provoca la degradacin de los glcidos (glucgeno) y las grasas almacenados para utilizarlos como fuente de energa.

En el corazn, este tipo de sealizacin aumenta el nmero de latidos por minutos.

La Gs activa la adenilato ciclasa. Esta enzima utiliza ATP como sustrato para producir el segundo mensajero, cAMP.

La fosfodiesterasa convierte el cAMP en 5`-AMP, lo que asegura una baja concentracin de cAMP.

El cAMP activa una cinasa dependiente de cAMP, conocida como Protena-cinasa A (PKA). En la activacin interviene la unin del cAMP a las subunidades reguladoras (R) de la PKA, lo que permite liberar las unidades catalticas (C) que, una vez libres, se vuelven catalticas.

La PKA fosforila las serinas o treoninas de sus sustratos protecos, muchos de los cuales son enzimas.

Las protena-fosfatasas desfosforilan las protenas fosforiladas para regular su actividad.

Por el contrario, cuando se activa Gi, interacciona con la adenilato ciclasa activa e inhibe su capacidad para sintetizar cAMP. En respuesta la PKA no se activar y sus sustratos no se fosforilarn.

calmodulinaLos efectos del calcio intracelular se deben a la protena de union al calcio denominada calmodulina. El aumento del calcio favorece la formacin del complejo calcio-calmodulina.

El complejo calcio-calmodulina constituye un componente esencial de muchas enzimas dependientes de calcio. La unin del complejo a enzimas inactivas las convierte en enzimas activas.

En el msculo liso de los bronquiolos, el receptor H1 de la histamina est acoplado a la protena Gq que activa la fosfolipasa C. A consecuencia se libera Ca++ desde almacenes intracelulares y se activan otras vas de transduccin que al final causa la contraccin de los miocitos: broncoconstriccin.

El receptor H2 de la histamina que se encuentra en el msculo liso de los vasos sanguneos, vemos que est asociado a la Gs. Esta protena G activa la adenilato ciclasa (o adenilil ciclasa) que resulta en el aumento de AMPc en la clulas. Finalmente lleva a la relajacin del msculo: vasodilatacin

Protenas G de la superfamilia ras

Las protenas G de la superfamilia RAS son homlogas a las subunidades de las protenas G heterotrimricas.

No regulan las enzimas unidas a la membrana, ni inducen la produccin de segundos mensajeros, sino que su activacin por GTP les permite iniciar la cascada de fosforilacin en el citoplasma que termina con la activacin de la transcripcin gnica.

Las protenas RAS se consideran interruptores de la transmisin entre los receptores de la superficie celular y una cascada de serina/treonina-cinasas que regulan los factores de transcripcin nucleares.

Tal sealizacin resulta importante en la regulacin de la proliferacin celular.

El funcionamiento aberrante de las protenas Ras contribuira a las propiedades de crecimiento malignas de las clulas cancerosas.

mutaciones de ras y proliferacin celular

Las mutaciones en los genes Ras dan lugar a protenas Ras que no son capaces de hidrolizar el GTP en GDP para inactivar la sealizacin. De esta forma la protena Ras permanece en el estado activo sin estimulacin del receptor y contina enviando seales que inducen el proceso del ciclo celular.

El resultado es una proliferacin celular excesiva que puede conducir a una neoplasia maligna.