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SEGNALAZIONE CELLULARE Le cellule ricevono segnali Le cellule ricevono segnali Per rispondere la cellula deve avere specifici recettori Per rispondere.

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1 SEGNALAZIONE CELLULARE Le cellule ricevono segnali Le cellule ricevono segnali Per rispondere la cellula deve avere specifici recettori Per rispondere la cellula deve avere specifici recettori

2 Esempi di molecole segnale Neurotrasmettitori (acetilcolina, dopamina, endorfine ecc) Ormoni (proteici o steroidei) Fattori di crescita (NGF, EGF ecc) Citochine Ossido di azoto (NO)

3 Le cellule animali si inviano messaggi in vari modi ENDOCRINA PARACRINA NEURONICA CONTATTO-DIPENDENTE

4 Risposta cellulare Risposta cellulare Segnale + recettore Trasduzione del segnale Recettore: specificità e affinità di legame

5 La trasduzione del segnale: il segnale è convertito nella forma necessaria per attivare la risposta cellulare

6 Il metodo più comune usato nella trasduzione del segnale è la fosforilazione Chinasi-Fosfatasi

7 Recettori come Interruttori molecolari

8 aumento di Ca 2+ intracellulare causa una risposta cellulareaumento di Ca 2+ intracellulare causa una risposta cellulare Variazione concentrazione Ca++ Calmoduline: legano Ca2+, si attivano e interagiscono con vari bersagli

9 RECETTORI Recettori citoplasmatici: legano molecole di piccole dimensioni e/o di natura apolare (ex estrogeni) Recettori citoplasmatici: legano molecole di piccole dimensioni e/o di natura apolare (ex estrogeni) Recettori sulla membrana: legano molecole di maggiori dimensioni e/o di natura polare (ex insulina) Recettori sulla membrana: legano molecole di maggiori dimensioni e/o di natura polare (ex insulina)

10 Mancanza/ mutazioni recettore per testosterone: non si sviluppano caratteri maschili 46, XY ma aspetto femminile Sindrome di Morris: sindrome da insensibilità agli androgeni

11 Attraverso la membrana passano anche alcuni ormoni Ormoni steroidei attraversano le membrane e si legano a recettori citoplasmatici o nucleari Mancanza recettore per testosterone: non si sviluppano caratteri maschili

12 RECETTORI DI MEMBRANA Il segnale è chiamato LIGANDO Il segnale è chiamato LIGANDO legame ligando-recettore legame ligando-recettore cambiamenti conformazionali cambiamenti conformazionali risposta cellulare risposta cellulare

13 Recettori di membrana Recettori annessi a CANALI IONICI Recettori annessi a CANALI IONICI Recettori legati a ENZIMI Recettori legati a ENZIMI Recettori accoppiati a PROTEINE GRecettori accoppiati a PROTEINE G

14 CANALI IONICI- Recettore per acetilcolina sulle c. muscolari Acetilcolina + recettore/ cambiamento di conformazione e apertura del canale Entra Na+, membrana si depolarizza Si aprono canali Ca++ nel SER Contrazione muscolare

15 RECETTORI LEGATI A ENZIMI: Recettore Insulina Legame insulina Cambia conformazione fosforilazione della tirosina Risposta cellulare: aumento dellingresso di glucosio nella cellula

16 Recettori legati ad enzimi Coinvolti in crescita, proliferazione differenziamento e sopravvivenza delle cellule Alterazioni di questi recettori possono provocare il cancro!

17 RECETTORI ACCOPPIATI A PROTEINE G Trasduzione indiretta: cè un secondo messaggero che attiva proteine chinasi: risposta cellulare. Trasduzione indiretta: cè un secondo messaggero che attiva proteine chinasi: risposta cellulare. Interruttori molecolari che si auto-disattivano (idrolisi del GTP!) Interruttori molecolari che si auto-disattivano (idrolisi del GTP!)

18 Recettori associati a proteine G: proteine di membrana multipasso

19 TRASDUZIONE INDIRETTA: concetto di Secondo Messaggero Sono sostanze rilasciate nel citoplasmaSono sostanze rilasciate nel citoplasma Amplificano il segnale!Amplificano il segnale! Ex di secondi messaggeri: cAMP, Ca 2+Ex di secondi messaggeri: cAMP, Ca 2+

20 AMPLIFICAZIONE

21 cAMP attiva diverse chinasi in grado di iniziare processi cellulari differenti Principio generale: Cellule diverse reagiscono diversamente allo stesso stimolo chimico (primo e/o secondo messaggero)

22 Recettore lega I messaggero Attivazione proteina G La proteina G attiva un effettore che produce il II messaggero Il II messaggero attiva le chinasi

23 Tossina colerica blocca lidrolisi del GTP legato a una proteina G del rivestimento intestinale Segnale rimane attivo: un efflusso di cloro e acqua nel lume intestinale (diarrea grave e disidratazione)

24 Le proteine G attivano PKA adenilato ciclasi produce cAMP che attiva la proteina chinasi A (PKA)

25 Ormoni ed effetti mediati da cAMP

26 Le proteine G attivano PCK Proteina G agisce fosolipasi C che idrolizza un lipide di membrana formando inositolo trifosfato (IP3) e diacilglicerolo (DAG) IP3 libera Ca 2+ dal REL; Ca 2+ e DAG attivano PKC

27 Spegnimento della segnalazione es. cAMP convertito in AMP

28 Risposta veloce: Ossido dazoto (NO) Diffonde attraverso la membrana Rilassa le cellule muscolari lisce della parete dei vasi agevolando lo scorrimento del sangue NO deriva dallAA arginina Nitroglicerina nei pazienti con angina pectoris (carenza O 2 muscolo cardiaco)

29 Cellule del fegato: adrenalina proteine G: cAMP PKA Rilascio di glucosio


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