{"id":2780,"date":"2006-12-10T00:00:00","date_gmt":"2006-12-09T23:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"2780","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/2780\/","title":{"rendered":"La trasduzione del segnale mediata da proteine g (cAMP ciclico) come funziona? Sono presenti altri tipi di trasduzioni del segnale di cui la cellula pu\u00f2 usufruire? Grazie per l’ attenzione."},"content":{"rendered":"
La comunicazione tra cellule schematicamente pu\u00f2 essere riassunta in tre fasi: la cellula segnalante produce ed invia una molecola segnale, la cellula bersaglio la intercetta tramite delle strutture specifiche dette recettori ed elabora una risposta. Tutti i meccanismi attuati dalla cellula per convertire il segnale ricevuto in una risposta vengono genericamente definiti trasduzione del segnale. La prima basilare distinzione tra i vari tipi di comunicazione cellulare viene fatta in base alla localizzazione del recettore, intracellulare o sulla superficie della cellula; in quest’ultimo caso si ha un\u2019ulteriore divisione in recettori legati a proteine canale, recettori associati ad enzimi e recettori accoppiati a proteine G.<\/div>\n
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Le proteine G, siano esse monomeriche o trimeriche, sono GTPasi, cio\u00e8 idrolizzano GTP a GDP. Normalmente la proteina G \u00e8 inattiva e lega GDP, ma quando il recettore lega la molecola segnale, cambia conformazione e promuove lo scambio di GDP con GTP; la proteina G si attiva e resta tale finch\u00e8 il GTP non viene idrolizzato a GDP. Molti di questi recettori controllano meccanismi che regolano la concentrazione di uno o pi\u00f9 piccole molecole intracellulari, dette secondi messaggeri, fra cui i pi\u00f9 comuni sono l\u2019AMP ciclico (cAMP) e il Ca2+<\/sup>. <\/div>\n\n

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Da: http:\/\/content.answers.com\/main\/content\/wp\/en\/3\/3e\/Small_GTPase_cycle.jpg<\/a><\/strong> <\/div>\n\n
Il cAMP \u00e8 sintetizzato da un enzima legato alla membrana plasmatica attivato dalla proteina G, l\u2019adenilato ciclasi, secondo la reazione: ATP → cAMP + PPi<\/sub> , mentre \u00e8 degradato dalla cAMP fosfodiesterasi (cAMP → AMP), per cui la concentrazione in cellula di cAMP \u00e8 data dal bilancio delle due attivit\u00e0. Questo punto della trasduzione del segnale \u00e8 cruciale per la diversificazione delle risposte, poich\u00e8 in cellule di diversi tessuti la stessa molecola pu\u00f2 modificare diversamente la concentrazione di cAMP e quindi portare a differenti risposte; allo stesso modo, diverse molecole possono avere lo stesso effetto a seconda del tessuto. <\/div>\n

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Da: http:\/\/omega.ilce.edu.mx:3000\/sites\/ciencia\/volumen1\/ciencia2\/18\/imgs\/fig41p106.jpg<\/a><\/strong>\u00a0<\/p>\n

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Le variazioni di concentrazione di cAMP influenzano principalmente l’attivit\u00e0 di un altro enzima, la chinasi A (PKA), che catalizza il trasferimento gruppo fosfato terminale dell\u2019ATP a serine (Ser) o treonine (Thr) posizionate in specifiche sequenze amminoacidiche, perci\u00f2 queste chinasi sono dette Ser\/Thr chinasi; la fosforilazione pu\u00f2 attivare o inibire la proteina substrato. Strutturalmente la PKA \u00e8 formata da quattro subunit\u00e0, due regolative e due catalitiche. Le subunit\u00e0 regolative normalmente agiscono da inibitori sulle due catalitiche, ma, quando legano il cAMP, cambiano conformazione e si staccano, consentendo alle catalitiche di fosforilare i relativi substrati. Poich\u00e9 l\u2019attivit\u00e0 della PKA non pu\u00f2 andare avanti indefinitamente, esistono due sistemi di controllo. Nel primo caso, la chinasi finisce per fosforilare anche il proprio recettore su uno specifico residuo di Ser, rendendo impossibile l’interazione con la proteina G. Nel secondo, il recettore viene fosforilato da altre chinasi in numerose Ser e Thr presenti nella coda citoplasmatica, alle quali si lega la proteina inibitoria β-arrestina, che blocca l\u2019interazione con la proteina G accoppiata. In entrambi i casi delle Ser\/Thr fosfatasi rimuovono i gruppi fosfato aggiunti dalla PKA ai substrati.<\/div>\n

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Da: http:\/\/www-insel.ucsd.edu\/grafix\/OstromSciMedFig1a.jpg<\/a><\/strong><\/p>\n

Si possono fare due importanti esempi di utilizzo di questa via di trasduzione. La PKA attivata dall\u2019adrenalina nei muscoli scheletrici fosforila ed attiva la fosforilasi chinasi, la quale a sua volta fosforila ed attiva la glicogeno fosforilasi, che depolimerizza il glicogeno in glucosio per la glicolisi. Allo stesso modo, la PKA fosforila ed inibisce la glicogeno sintasi, che al contrario sintetizza glicogeno. Nelle cellule che producono somatostatina, invece, la PKA fosforila ed attiva una CREB protein (CAMP response element binding protein). Esso agisce da fattore trascrizionale in quanto si lega ad una specifica sequenza (CRE) nel promotore del gene della somatostatina, incrementandone la trascrizione.<\/div>\n
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Per quanto riguarda invece il Ca2+<\/sup>, esso \u00e9 coinvolto principalmente in due vie di segnalazione: in cellule nervose, entra in cellula attraverso canali ionici dopo la depolarizzazione della membrana plasmatica inducendo la secrezione di neurotrasmettitori nelle sinapsi; oppure si ritrova in vie con recettori accoppiati a proteine G. Lo schema generale prevede che una proteina G trimerica, chiamata Gq<\/sub>, attivi l’enzima fosfolipasi C-β (PLC), che scinde un fosfolipide di membrana, il fosfatidilinositolo 4,5-bisfosfato (PIP2<\/sub>), in diacilglicerolo (DAG), che resta ancorato alla membrana, e inositolo 1,4,5-trisfosfato (IP3<\/sub>), libero al contrario di diffondersi in cellula. <\/div>\n

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Da: http:\/\/www.web-books.com\/mobio\/free\/images\/Ch6D4.gif <\/p>\n

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L\u2019IP3<\/sub> lega i canali per il Ca2+ <\/sup>\u00a0presenti sul reticolo endoplasmatico, che si aprono e rilasciano lo ione; il rilascio \u00e8 un processo a feed-back positivo, cio\u00e8 si auto-incrementa, e termina quando entrano in azione fosfatasi per l\u2019IP3<\/sub> o il calcio viene pompato fuori dalla cellula. L\u2019aumento di concentrazione attiva la calmodulina (CaM), una proteina con alta affinit\u00e0 per questo ione, che lega le proteine bersaglio modificandone lo stato. La meglio conosciuta \u00e8 la CaM chinasi II: il legame alla calmodulina la rende attiva, si autofosforila e si mantiene tale anche dopo che la calmodulina si stacca, almeno finch\u00e8 non intervengono fosfatasi. La CaM chinasi \u00e8 largamente presente nel sistema nervoso, dove fosforila e quindi attiva l\u2019enzima l’enzima tirosina idrossilasi, che controlla la sintesi delle catecolamine, importanti ormoni. Il DAG, diversamente, co-attiva principalmente un\u2019altra Ser\/Thr chinasi, la proteina chinasi C (PKC), cos\u00ec chiamata perch\u00e8 \u00e8 dipendente dal Ca2+<\/sup>, altro co-attivatore. L\u2019azione di questa chinasi in genere porta all\u2019aumento della trascrizione di specifici geni, in quanto pu\u00f2 inibire una proteina che sequestra un fattore trascrizionale (esempio: NF-кB), oppure pu\u00f2 innescare una cascata di chinasi (MAP chinasi) che in ultimo fosforila e attiva sempre un fattore trascrizionale (Elk-1). <\/strong><\/div>\n
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Ci sono numerosi esempi di utilizzo della via di traduzione degli inositolo fosfolipidi, tra cui l’acetilcolina nel pancreas e la vasopressina nel fegato. <\/p>\n

Fonti: “Molecular biology of the cell”, Alberts, Bray,Lewis, Raff, Roberts, Watson, Garland Publishing <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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