Bio certamen 2

ARNt

• El ARNt es una molécula que actúa como traductora y codifica para múltiples genes.

• Estructura:

  • Corta.

  • Puede formar estructuras secundarias.

  • Las estructuras secundarias se pliegan sobre sí mismas formando estructuras terciarias.

• Componentes del ARNt:

  • Anticodón.

  • Región del extremo 3':

    • Aquí es donde un aminoácido se une al carbono 3 mediante enlace covalente.

    • La unión de un aminoácido al carbono 3 forma la molécula Aminoacil ARNt.

      • Esta molécula actúa como traductora ya que tiene un extremo unido al ARNt y otro al aminoácido.

      • Es capaz de leer las bases nucleótidas del ARNm y unirse a ellas de manera complementaria.

      • Así traduce los codones (triplete de bases) que se convierten en un aminoácido específico.

      • A esta molécula se une la enzima Aminoacil ARNt sintetasa.

        • Esta enzima es la encargada de la unión entre aminoácido y ARNt mediante una acción catalizadora.

        • Existen variantes de la enzima que reconocen de manera específica la región del anticodón, que es variable.

Traducción

• Comienza con una serie de factores de traducción que se asocian al capuchón del ARNm.

• En la subunidad ribosomal encontramos un aminocil ARNt (metionina) de inicio, que se encuentra en el sitio P de la subunidad mayor.

• En la subunidad menor se reconocen y se unen los factores de traducción del ARNm.

• Cuando están unidos, comienza el proceso de desplazamiento de la subunidad menor en dirección 3' del ARNm, quedando detenida en el codón de inicio AUG.

• Se liberan un conjunto de factores de traducción y se une la subunidad mayor.

• El sitio P se posa sobre el codón de inicio.

• Se establecen los ribosomas y la secuencia de codones.

• La traducción se realiza desde el codón AUG hasta el extremo 3'.

• En el sitio P se ubica la enzima Metionil ARNt.

• Al sitio A ingresa un Aminoacil ARNt (ARNt + aminoácido) que tiene el codón complementario al codón del ARNm.

• Los aminoácidos de los dos ARNt se unen mediante enlace peptídico y quedan fijos al Aminoacil ARNt ubicado en el sitio A.

• El aminoácido tiene su extremo carboxilo unido al ARNt y su extremo amino está libre.

• Hay un enlace peptídico entre el extremo carboxilo del aminoácido del sitio P y el extremo amino del aminoácido del sitio A.

  • Este enlace es realizado por la enzima peptidil transferasa ubicada en la subunidad mayor.

  • El producto de esta unión de aminoácidos se llama Peptidil ARNt.

• Luego, el ARNt que perdió su aminoácido (ARNt descargado) que se encuentra en el sitio P pasa al sitio E y sale del ribosoma.

• El Peptidil ARNt pasa del sitio A al sitio P para repetir el ciclo.

• Gracias al intercambio de sitios del ARNt, que se produce debido al movimiento ($5'$ a $3'$) del ribosoma sobre el ARNm, se va formando una cadena peptídica que sale del ribosoma y se comienza a plegar sobre sí misma.

Aminoacil ARNt-sintetasa

• Reacción:

  • Aminoácido + ATP + ARNt $\rightarrow$ Aminoacil ARNt + AMP + PPi

Ribosomas

• En los sitios del ribosoma (EPA) ocurre el proceso de traducción.

  • En el sitio A ingresa el Aminoacil ARNt.

  • En el sitio P se forma el Peptidil ARNt mediante enlace peptídico.

  • En el sitio E (exit) sale el ARNt sobrante.

• El ribosoma tiene un canal de unión al ARNm.

Término de la Traducción

• Cuando el ribosoma encuentra un codón de término, ingresa al sitio A el factor de liberación (factor proteico).

• Este factor provoca que el enlace entre la cadena peptídica y el ARNt se corte.

• El ribosoma se desensambla y la traducción finaliza.

UTRs (Regiones No Traducidas)

• Los codones anteriores al AUG no son traducidos y se conocen como 5' UTR.

• Los codones posteriores al codón de término se conocen como 3' UTR.

• Estos codones no traducidos contienen señales de vida media e inhibición de traducción.

Destino de las Proteínas

• Las proteínas producto de la traducción tienen diferentes destinos:

  • Citosol.

  • Núcleo (deben contener señal de localización nuclear).

  • Mitocondrias.

  • Cloroplastos.

  • RER.

Código Genético

• Es la correspondencia de un aminoácido específico a la unión de bases del ARNm y cada codón.

Características del Código Genético

• Universal: El mismo código genético para todos los seres vivos.

• Redundante: Diferentes codones para un mismo aminoácido.

• Específico.

Mutaciones

• Son cambios en el ADN.

• Tipos:

  • Mutaciones puntuales (cambio de un nucleótido específico que cambia el sentido del aminoácido).

  • Inserciones/deleciones (se agregan o eliminan nucleótidos de la hebra).

Tipos de Mutaciones

• Codón de término anticipado: Gracias a una mutación se forma un codón de término y la proteína resultante es más corta.

• Silenciosas: Se modifica un nucleótido, pero el codón mutado codifica para el mismo aminoácido que el codón original.

• Inserción: Es agregar un nucleótido, cambiando los aminoácidos desde ahí en adelante.

• Deleción: Es la eliminación de un nucleótido, produciendo un cambio desde ahí en adelante, pudiendo producir cambios en aminoácidos.

  • La deleción es un posible tratamiento en enfermedades como la anemia falciforme.

Anemia Falciforme

• Se produce una mutación que afecta al cromosoma 11 de la hemoglobina beta.

• El codón CTC muta a CAC.

• Esto produce un cambio conformacional en la proteína ya que se modifica un aminoácido.

• El aminoácido normal es hidrofílico y el mutado es hidrofóbico.

• Esto produce que el aminoácido mutado se una a otros aminoácidos hidrofóbicos, formando una proteína filamentosa.

Vía Exocítica y Endocítica

Vía Exocítica

• Se entiende como la clasificación de proteínas.

• Las proteínas pueden ser secretadas o pueden ser sintetizadas a través del RER.

• Las proteínas llegan a los distintos componentes subcelulares (orgánelos).

• Las diferentes estructuras subcelulares tienen funciones específicas que dependen de su composición proteica.

• Las proteínas sintetizadas para estos orgánelos deben seguir distintas rutas de transporte de proteínas para así poder llegar a los orgánelos y cumplir su función.

  • Estas rutas son específicas y son guiadas por secuencias señales (aminoácidos específicos para cada señal).

• Hay proteínas que no tienen señales y, por ende, se quedarán cumpliendo funciones en el citosol.

• Lo más importante es saber que todas las endomembranas (estructuras membranosas de la célula eucarionte dividen la célula en compartimientos) tienen composiciones distintas y debido a esto cumplen funciones absolutamente diferentes.

Exocitosis

• Proceso mediante el cual las células liberan macromoléculas, partículas y proteínas por transporte vesicular.

• El transporte vesicular en la exocitosis es el proceso en el que las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana y liberan su contenido.

• Para que suceda esto se necesita una señal extracelular.

• Existe una transferencia de proteínas entre compartimentos subcelulares mediante vesículas de intercambio.

• Este transporte se produce mediante la gemación de vesículas (evaginaciones de la membrana) del orgánelo productor (RER principalmente) y la posterior fusión de estas en el compartimiento blanco.

• No hay proteínas sintetizadas en el RER que vayan al núcleo.

• Existen células polarizadas, y se llaman así debido a que tiene destinaciones diferenciadas a regiones especializadas de la membrana plasmática, como a dominios apicales y basales.

  • Estas destinaciones son dadas gracias a secuencias señales.

  • Gracias a estas señales la maquinaria exocítica reconoce a qué lugar específico la proteína está dirigida.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

• Contiguo a la envoltura nuclear.

• Tiene ribosomas unidos a su cara citosólica y sus cisternas son aplanadas.

• Es abundante en células secretoras, ejemplo, células plasmáticas que sintetizan anticuerpos y células pancreáticas que sintetizan enzimas digestivas.

• Funciones:

  • Sintetiza y almacena proteínas de la ruta exocítica:

    • Sintetiza determinadas proteínas de membrana plasmática, proteínas pertenecientes a orgánelos (menos del núcleo) y casi todas las proteínas secretadas por la célula.

  • Control de calidad: encargado de reconocer y enviar a degradación a las proteínas mal plegadas.

  • Modificaciones proteicas postraduccionales:

    • Inicio de glicosilación.

    • Plegamiento correcto y ensamblaje de proteínas multiméricas.

    • Formación de puentes disulfuro.

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

• Está unido al RER.

• No tiene ribosomas y posee cisternas tubulares.

• Es abundante en células que sintetizan hormonas esteroidales y en músculo esquelético.

• Funciones:

  • Sintetiza ácidos grasos y fosfolípidos (triglicéridos, fosfoglicéridos, ceramidas y esteroides).

  • Sintetiza hormonas esteroidales.

  • Detoxifica compuestos hidrófobos (posee enzimas), como pesticidas y agentes cancerígenos, convirtiéndolos en productos solubles en agua, que pueden ser excretados del organismo.

    • El REL de los hepatocitos tiene enzimas de membrana que participan en la degradación del glucógeno (glucogenólisis).

  • Es un reservorio de calcio intracelular en células musculares (músculo esquelético); se encarga de la liberación controlada de Ca++ al citosol (contracción muscular).

Ingreso de Proteínas al RE

• La síntesis de proteínas se realiza en el citosol mediante los ribosomas, los cuales traducen el ARNm.

• Un mismo ARNm puede ser traducido por varios ribosomas.

• Estas proteínas seguirán distintas vías dependiendo de sus secuencias señales.

• Aquellas proteínas que siguen la vía RE/Golgi pasan por el siguiente proceso:

  1. La cadena polipeptídica que se está creando a partir de la traducción contiene una secuencia señal que asoma al exterior de la subunidad ribosomal mayor.

  2. Esta secuencia es reconocida por una proteína llamada SRP.

  3. La SRP reconoce la secuencia señal y se une a esta y al ribosoma.

     • La SRP tapa la entrada de los aminoacil ARNt, pausando la traducción.

  4. Se produce un traslado de este complejo unión ribosoma/SRP hacia la membrana del RER.

  5. En la membrana del RER se encuentran unos receptores de SRP.

     • El SRP unido al ribosoma es captado por estos receptores y queda anclado a la membrana.

  6. Se reanuda la traducción del ARNm y la cadena polipeptídica que se va formando queda anclada a la membrana del RER; específicamente se ancla a un translocador de proteínas.

     • Ya anclada la cadena y el ribosoma, la SRP se libera.

     • Esta SRP es reciclada y por lo tanto vuelve a circular en el citosol.

  7. Cuando ya se tradujo todo el ARNm y la cadena polipeptídica está lista, una enzima llamada Peptidasa señal, corta la secuencia señal de la cadena.

     • Al cortarse esta secuencia, el translocador de proteínas transloca la secuencia al lumen del RER (interior del RER) y el ribosoma queda libre.

     • Así finaliza este proceso de ingreso al RER.

Maduración de Proteínas: Vía Exocítica

• Las proteínas para ser funcionales deben sufrir modificaciones (traduccionales y post-traduccionales) para lograr la maduración.

Glicosilación

• Es el proceso de adición de carbohidratos a la proteína.

• Se realiza para estabilizar la estructura de la proteína y lograr una correcta estabilización y plegamiento.

• Este proceso inicia en el RER y finaliza en el Golgi.

RER

• El oligosacárido (carbohidrato) que se le agrega a la proteína se sintetiza en la membrana citosólica del RER, sobre una molécula llamada dolicol.

• Este oligosacárido ingresa al lumen del RER gracias a la acción de una flipasa.

• Una enzima llamada oligosacariltransferasa agrega este sacárido (de 14 monómeros) a la primera asparragina (aminoácido) de la cadena polipeptídica, específicamente en el nitrógeno del grupo amino de la asparagina (N-Glicosilación).

Golgi

• Las glicosilaciones hechas en el RER se pueden modificar o se pueden agregar nuevas.

• El sacárido que se le agrega a la cadena polipeptídica se agrega específicamente en el oxígeno de la treonina (O-Glicosilación), que es otro aminoácido.

Otros Procesos de Maduración

• Uniones a posibles cofactores (ocurre en el RER).

• Ensamblarse con otras subunidades proteicas (ocurre en el RER).

• Correcto plegamiento (ocurre en el RER):

  • Es indispensable que la proteína esté bien plegada, y para verificar esto se realizan 2 controles de calidad:

    • Primer control:

      • Las proteínas ya glicosiladas pero que están mal plegadas son reconocidas por una proteína llamada Chaperona Calnexina.

      • Esta retendrá a la proteína hasta que tenga un correcto plegamiento y en caso que no se logre, la soltará.

    • Segundo control:

      • Cuando la proteína mal plegada se suelta, es captada por una enzima llamada glucosiltransferasa, la que elimina residuos de glucosa que puedan estar afectando el plegamiento.

• Si la proteína no se logra plegar bien, esta sale hacia el citosol mediante un translocador de proteínas.

  • En el citosol la proteína se ubiquitiniza, quedando con una cadena de ubiquitinas.

  • Esta cadena de ubiquitinas es reconocida por un proteosoma, el cual capta la proteína y la degrada a aminoácidos, los que pueden ser reutilizados.

Maduración Proteolítica (Ocurre en el Golgi)

• Se produce la maduración de la proteína mediante proteólisis; es el corte de algunos aminoácidos sobrantes.

• Corte llevado a cabo por proteasas.

Aparato de Golgi

• Conformado por una red de cisternas aplanadas de membrana, apiladas.

• Cada agrupación, de 3 a 8 cisternas, se llama Pila de Golgi o Dictiosoma.

• Se divide en 3 sub-compartimientos (ordenados desde el más cercano al RER):

  • CIS Golgi Network (CGN): Región del dictiosoma más cercana al RER y recibe vesículas cargadas que vienen desde ese orgánelo.

  • Las 3 cisternas CIS- Mediales - Trans Golgi: Son regiones bioquímicamente distintas y cada una posee enzimas diferentes que le permitirán cumplir funciones específicas para realizar una correcta destinación de la proteína.

  • Trans Golgi Network (TGN): Región del dictiosoma más cercana a la membrana plasmática.

    • De esta emergen vesículas de secreción que llevan proteínas procesadas hacia la MP, los endosomas y los lisosomas.

Funciones del Aparato de Golgi

• Selección y destinación de proteínas provenientes del RER.

• N-Glicosilación terminal de glicoproteínas provenientes del RER.

• O-Glicosilación sobre una Treonina de la proteína.

• Glicosilación de lípidos provenientes del REL.

• Síntesis de heteropolisacáridos de matriz extracelular (glicosaminoglicanos).

• Síntesis de polisacáridos de pared celular en células vegetales (hemicelulosa, pectinas).

• Fosforilaciones y Sulfataciones.

Traspaso de Vesículas RER - Golgi

• Se produce un traspaso de vesículas desde el RER hacia el aparato de Golgi y viceversa.

• Estas vesículas son creadas a partir de unas proteínas que evaginan la membrana del RER.

  • La proteína que forma las vesículas que van desde el RER al Golgi se llama COP II, y la proteína que trae desde el Golgi al RER se llama COP I.

• Estas vesículas se pueden unir a la membrana de Golgi o RER sin problema alguno, y son transportadas mediante proteínas motoras que circulan por los microtúbulos.

Secreción de Vesículas desde Golgi

• A lisosomas (se quedan en el interior): Se da gracias a Manosa 6- fosfato.

• Secreción regulada (van al exterior):

  • Son aquellas secreciones que se dan en ciertos momentos gracias al estímulo de una hormona o señal.

  • Es una descarga rápida y controlada, y las vesículas se almacenan en la membrana plasmática hasta que se produzca un estímulo y se liberen.

  • Ejemplo: Hormonas peptídicas, enzimas digestivas o proteínas de la leche.

• Secreción constitutiva (van al exterior):

  • Son aquellas secreciones que son requeridas permanentemente y por lo tanto son continuas.

  • Ejemplo: proteínas séricas o de la matriz extracelular, anticuerpos.

Regulación de Transporte de Vesículas

• La regulación del transporte de vesículas está a cargo de 2 familias de proteínas principalmente:

  • Familia RAB: Indican a la vesícula hacia dónde dirigirse.

    • Son reconocidos por receptores que se encuentran en las membranas blanco.

  • Familia V-Snare: Proteínas que participan del anclaje y la unión de una vesícula a la membrana blanco.

• Maduración o conversión proteolítica de proteínas.

Vía Endocítica

Endocitosis

• Proceso mediante el cual las células incorporan macromoléculas, partículas e incluso otras células por transporte vesicular.

• Consiste en que la célula introduce proteínas o partículas del medio externo hacia el citoplasma de la célula.

• Existen 3 tipos:

  • Fagocitosis

    • Incorporación de partículas grandes mediante una gran vesícula llamada fagosoma.

  • Pinocitosis

    • Captación de fluido y solutos pequeños (sin especificidad alguna) mediante vesículas pequeñas de aproximadamente 100 nm de diámetro.

    • Ocurre en todas las células y de forma permanente; es un proceso no regulado.

  • Mediada por receptores

    • Incorporación de componentes extracelulares por reconocimiento gracias a receptores de la membrana plasmática.

    • Se forman vesículas recubiertas de clatrinas.

    • Tienen alta selectividad y pueden aumentar la endocitosis hasta 100 veces dependiendo de la molécula.

    • Células de mamíferos ocupan este método para ingerir hormonas, factores de crecimiento, enzimas, proteínas séricas, anticuerpos, hierro, e incluso algunos virus y toxinas bacterianas.

Endocitosis del Hierro

1. Fe+++ se transporta en la sangre unido a la proteína plasmática transferrina (TF).

2. La transferrina es reconocida por un receptor (TFr) de la MP de los glóbulos rojos y se endocita formándose un endosoma (transportador dentro de la célula).

3. Con un pH 5.5 ácido en los endosomas, la transferrina libera el Fe+++, pero el complejo transferrina-receptor de membrana siguen unidos.

4. El complejo transferrina-receptor de membrana se recicla a la superficie.

   • Con el pH7.2 del medio extracelular, la transferrina se desprende de su receptor y regresa al plasma para transportar más Fe+++.

5. Fe++ liberado es transportado al citosol mediante una translocación y se puede almacenar como moléculas de ferritina o hemoglobina.

Lisosomas

• Es un orgánelo de membrana única y funciona como el centro sensor de nutrientes y reciclaje de la célula.

• Realizan funciones catabólicas (proceso de degradación en el que se obtiene energía) gracias a que en su interior poseen más de 60 hidrolasas (enzimas degradadoras) diferentes: lipasas, proteasas, glicosidasas, etc.

• A este orgánelo llegan moléculas extracelulares (endocitosis) o intracelulares (autofagia), y los productos degradados son transportados hacia el citosol mediante transportadores o mediante vesículas.

  • Esto se realiza para obtener energía, regular la homeostasis o reutilizar moléculas.

• Procesos de degradación principales:

  • Proteínas a aminoácidos.

  • Polisacáridos a monosacáridos.

  • Lípidos complejos a ácidos grasos libres y colesterol.

• Los canales lisosomales directa o indirectamente regulan todos los procesos.

• Defectos en la degradación, problemas en la exportación o tráfico de catabolitos (desechos de las reacciones catabólicas) y problemas en los canales lisosomales producen disfunciones lisosomales, lo que deriva en enfermedades por acumulación de catabolitos (LSDs, almacenamiento lisosómico de basura).

• Los lisosomas poseen solo una membrana y en su interior encontramos un pH de 4,6 aproximado, lo que es ácido comparado al pH del citosol que es de 7,2 aproximado.

• Esta membrana no es hidrolizada por las hidrolasas gracias a las proteínas glicosiladas que la recubren.

  • Algunas de estas proteínas son LAMP-1, LIMP-1, LIMP-2.

• Los endosomas tardíos se unen a los lisosomas, vaciando su contenido en ellos.

• Entre los endosomas y los lisosomas existe una diferencia de pH, y esta diferencia de pH se da gracias a una enzima llamada v-ATP sintasa.

  • Esta enzima degrada ATP a fósforo inorgánico y ADP y bombea una gran cantidad de H+ al interior del lisosoma, lo que hace que el interior de este orgánelo tenga un pH ácido.

  • Es así como también se ve mediado el tráfico lumen-endosoma.

Regulación de la Actividad de los Lisosomas

• La actividad de los lisosomas se ve regulada por la cantidad de nutrientes disponibles para la célula y por un buen estado de esta.

• Si tenemos estos 2 factores en buenas condiciones, encontramos a una proteína unida a la membrana de los lisosomas llamada mTOR.

  • Esta proteína, al estar unida a la membrana, impide que el lisosoma pueda realizar la autofagia.

• En cambio, si tenemos un bajo nivel de nutrientes no está presente, permitiendo que el lisosoma pueda acoplarse al autofagosoma (vesícula) y se realice la autofagia.

• También esta proteína se puede ver inhibida por una molécula llamada rapamicina, la cual se extrae de una bacteria que se halló en Isla de Pascua.

  • La rapamicina es una droga inmunosupresora y anti-cáncer.

  • La rapamicina se une a mTOR e inhibe su acción, por lo que es considerada como un potente inductor de autofagia, y se emplea como tal.

• La autofagia consiste en que se crean vesículas de doble membrana las que se denominan autofagosoma.

  • Parte de estas vesículas se producen gracias al RE.

  • Estas vesículas de doble membrana toman citosol e incluso orgánelos y se unen con los lisosomas, y dentro de los lisosomas se produce el catabolismo; destrucción del contenido del autofagosoma.

Cuerpos Multivesiculares

• Las moléculas que entran mediante invaginación a la célula se transforman en vesículas endocíticas.

• Estas vesículas se unen a los endosomas mediante invaginación formando endosomas tempranos.

• A medida que se van uniendo más y más vesículas y el endosoma se aleja de la MP, se pasa a llamar endosoma tardío o cuerpo multivesicular.

• Este cuerpo multivesicular puede liberar las vesículas al medio extracelular mediante una invaginación (exosomas) o puede formar una evaginación con la membrana plasmática y formar una vesícula extracelular (endosoma).

• Estos endosomas pueden contener bastantes moléculas orgánicas y pueden circular libremente por el cuerpo.

Comunicación Celular

Comunicación Local vs a Distancia

• A distancia:

  • Células endocrinas secretan moléculas señales (llamadas hormonas) al torrente sanguíneo que se dirigen a diversas células del cuerpo.

• Local:

  • Paracrina: ocurre en células que se encuentran en vecindad mediante la secreción de moléculas señales.

  • Autocrina: una célula secreta moléculas señal para la cual ella misma tiene el receptor.

  • Yuxtacrina: señales que actúan solo cuando hay contacto célula-célula mediante uniones GAP con otras células.

Hormonas

• Producidas por órganos especializados (glándulas endocrinas) o células especializadas.

Factores de Crecimiento

• Son proteínas que cuando interactúan con una célula hacen que esta prolifere y se diferencie.

• Al contrario de las hormonas no son producidas por órganos ni células especializadas.

• Los factores de crecimiento son producidos por una gran cantidad de células (epiteliales, fibroblastos, ect.).

• Otra diferencia con las hormonas es que los factores de crecimiento no son transportados por el torrente sanguíneo ya que estos tienen una función autocrina y paracrina, es decir, funcionan gracias a proximidad.

Tipos de Receptores Según Localización Celular

• Son proteínas que ayudan a la localización celular.

Receptores de Membrana Plasmática

• Son proteínas las cuales están unidas a la membrana, estas son capaces de unirse a una hormona o a un FC (ligando).

• Cuando hay un receptor que se encuentra en la membrana el ligando que se le une es hidrofílico (polar) por lo tanto este ligando no atraviesa la membrana plasmática por lo que se tiene que unir a un receptor de membrana debido a esto el receptor para poder señalar y generar una respuesta en la célula debe activar a una serie de proteínas (transducción de señal).

Ligandos Polares

• Hormonas proteicas (insulina, glucagón, prolactina, FSH, TSH).

• Derivados de aminoácidos: epinefrina (adrenalina).

• Factores de crecimiento: EFG, PDGF, VEGF.

Receptores Intracelulares

• Son proteínas que se encuentran al interior de la célula a nivel del citosol o a nivel del núcleo.

• Estas se unen a ligandos hidrofóbicos (apolares) los cuales atraviesan la membrana.

Ligandos Apolares

• Hormonas esteroidales: (aldosterona, cortisol, Hormonas sexuales).

• Hormonas tiroideas: T3 y T4.

"Una Señal, Varias Respuestas"

• A partir de un solo ligando se pueden activar distintas proteínas efectoras (distintas respuestas celulares).

• Un mismo ligando puede generar una respuesta distinta dependiendo al tipo de célula que se una.

Respuestas Rápidas y Respuestas Lentas

Respuesta Rápida

• Ocurre en segundos o minutos, no implica cambios en la expresión génica.

• Ej: movimiento celular.

Receptores Intracelulares

• Actúan como receptor y como factor de transcripción.

Ejemplo

1. La hormona esteroidal se difunde por la MP y se une al receptor intracelular.

2. El complejo hormona-receptor entra al núcleo.

3. El complejo hormona-receptor funciona como FT específico (se une a secuencias enhancer, silencer o promotor proximal).

4. El complejo hormona-receptor induce la transcripción de mRNA de genes específicos.

5. El mRNA sintetizado es utilizado para la síntesis de nuevas proteínas.

Respuesta Lenta

• Ocurre en horas o días, implica cambio en la expresión génica.

• EJ: transcripción. (FT específico se modifica)

Receptores de Membrana

Transducción de Señales

¿Cómo se Activan e Inactivan las Proteínas Señalizadoras?

Formas de Activación de las Proteínas

Modificaciones Post Traduccionales

1. Fosforilación/Desfosforilación de Proteínas

• En el plegamiento de la cadena interactúan AA que están lejos entre sí.

• Existen A.A que son fosforilables (serina, treonina y tirosina).

• Al fosforilarlos estamos quitando un P al ATP y agregándolo a estos A.A.

• Para lograr esto al ATP se le une una enzima llamada Kinasa (tiene como sustrato al ATP) luego de esta la kinasa fosforila uno de los A.A previamente mencionados y esto provoca un cambio conformacional en la proteína.

• Esto puede activar o desactivar la proteína.

• La desfosforilación consiste en que se libera una señal y la fosfatasa libera al fosfato adherido al AA provocando un cambio conformacional activándola o inactivándola.

2. Unión a Nucleótidos (Proteína G: GTP\GDP)

• Una proteína está unida a una molécula de GDP, muchas veces esta proteína está unida a otra proteína que induce a que elimine su GTP intercambiado lo por un GDP provocando un cambio conformacional.

• Esto puede provocar que la proteína se active o se inactiva.

• Otro caso puede ser que la proteína pase de GTP a GOP para que esto ocurra la actividad GTPasa hará hidrólisis en el GTP convirtiéndolo en GTP.

3. Interacción Proteína-Proteína

• Cuando una proteína se asocia a otra ocurre un cambio conformacional ya que tienen interacciones electrostáticas que permiten que se vayan modificando en ambas.

Ejemplo

• Glándula suprarrenales: Liberación de adrenalina a la sangre

  • Dilatación de pupilas

  • Aumento de la presión arterial

  • Aumento del ritmo cardiaco y respiratorio

  • Piloerección

  • Relajación de esfínteres

  • Inhibición de la motilidad gastro intestinal

  • Aumento de la glucosa en sangre

  • Liberación de triglicéridos en sangre

Tipos de Receptores de la Membrana Plasmática

1. Receptor Acoplado a Proteína G (GPCR)

• El receptor de proteína G cuenta con 7 dominios trans membrana.

• Por el dominio celular es capaz de unirse a su ligando y por el intracelular es capaz de unirse a una proteína conocida como proteína G trimérica (tiene 3 sub unidades la alpha, beta y gama).

• Los receptores acoplados a proteína G son la familia más grande de receptores vinculados a membrana, estos se unen a distintos tipos de ligando (Fotones, olores, péptidos, ácidos grasos, proteínas, etc).

¿Cómo Funcionan?

• Cuando un ligando llega a este receptor lo hace cambiar de forma por asociación proteína-proteína esto provoca un cambio conformacional.

• Luego de este cambio de forma gracias al ligando, el receptor puede interactuar con la proteína G trimérica, en esta proteína la interacción con el receptor tiene dos efectos:

  1. Que intercambie su GDP por GTP en la sub unidad alfa.

  2. Lo anterior provoca un cambio conformacional en la sub unidad alfa haciendo que esta se disocie de beta y gama.

• Posteriormente la sub unidad alfa se asocia a una proteína llamada Adenilato ciclasa (otra proteína de membrana, convierte ATP en AMP cíclico el cual es un segundo mensajero).

  • Segundo mensajero: moléculas pequeñas de alta difusión de información intracelular.

• Luego de que se haya producido AMPc gracias a la activación del adenilato ciclasa a la unión de la sub unidad alfa, este se une a una proteína llamada PKA (proteína kinasa (A) esta tiene dos sub unidades una catalítica y una regulatoria, el AMPc se une a la sub unidad regulatoria provocando un cambio conformacional haciendo que se libere la sub unidad catalítica, activando la.

Adrenalina

• La adrenalina es producida por las glándulas suprarrenales a partir del A.A tirosina.

Células Hepáticas y Musculares

• En estas células la glucosa se almacena como glicógeno.

• Cuando sentimos miedo las glándulas suprarrenales liberan adrenalina la adrenalina viaja por el torrente sanguíneo llegando a las células musculares y hepáticas.

• La adrenalina (ligando) se une a un receptor acoplado proteína G, se activa la proteína G y esta activa a la Adenilato ciclasa, esta libera AMPc, este se une a la PKA activando la, esta kinasa fosforila a la glucógeno sintaza inactivado la proteína por ende parando síntesis de glicógeno.

• Al mismo tiempo fosforila a la glucógeno fosforilasa gracias a esto se activa.

• Esta enzima toma el glicógeno y lo degrada en glucosa (monómero de el glicógeno) y la libera a la sangre.

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