Intracelulární signalizace - PowerPoint PPT Presentation

intracelul rn signalizace n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Intracelulární signalizace PowerPoint Presentation
Download Presentation
Intracelulární signalizace

play fullscreen
1 / 24
Intracelulární signalizace
207 Views
Download Presentation
ringo
Download Presentation

Intracelulární signalizace

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. Intracelulární signalizace František Duška

  2. Komunikace mezi buňkami • Kontaktní • ontogeneze (ephriny, Ephr-rec.) • imunitní systém • gap junctions: myokard (cAMP, Ca2+) • Para/autokrinní • Endokrinní • Synaptická

  3. Chemická povaha signálních molekul HYDROFILNÍ • Proteiny, peptidy, aminokyseliny • Nukleotidy • Eikosanoidy • Ionty LIPOFILNÍ • Steroidy • Retinoidy • NO a CO

  4. Dělení receptorů • Membránové: • ionotropní: receptory-iontové kanály • chemicky ovládané • napěťově ovládané • metabotropní • receptory spojené s G-proteiny • receptory s enzymatickou aktivitou • Intracelulární

  5. G - protein • Obecné uspořádí • serpentinový receptor • GTP bind. protein (=G-protein), trimer alfa, beta, gama • Funkce: • GDP-alfa/beta/gama, aktivace = výměna GDP za GTP, disociace alfa-GTP • inaktivace = hydrolýza GTP, reasociace • RGS = regulator of G-protein signaling

  6. G - protein • Typy: • GS: adenylátcyklasa: -adr., glukagon, D1-rec. • GI: dtto,ale inhibice: 2-adr., GABA, opioid. rec. • Gq: PLC: 1-adr., mAChR • Klinické koreláty: • choleratoxin: ADP-ribosylace alfa podjednotky inhibuje její GTPasovou aktivitu a znemožňuje inaktivaci

  7. GS a GI-proteiny • Adenylátcyklasa: • ATP  cAMP + PPi • Fosfodiesterasa: • cAMP  5’-AMP • inhibitory klinicky užívány (Viagra) • PKA = cAMP dependentní proteinkinasa, tetramer, kooperace!

  8. GS a GI-proteiny • Fosforylace proteinů: cca 30 % všech • ovlivnění aktivity enzymu • ovlivnění exprese genu: • fosforylace CREB v jádře vazba na CREB-binding protein (CBP) – ovlivnění transkripce • Fosfoproteinfosfatasy: • I, IIA a IIB

  9. Gq-proteiny • Fosfolipasa C: PIP2 IP3 + DAG, sekundárně Ca2+ • 1-adr., mAChR, thrombin rec. na destičkách • Mechanismus: • IP3: uvolnění Ca2+ z ER • DAG: aktivuje PKC, substr. eikosanoidů

  10. Gq-proteiny • Proteinkinasa C je aktivována: • Ca2+ (IP3) • translokace na vnitřní stranu membrány • DAG • Fosforyluje jiné proteiny než PKA

  11. [Ca2+]IC jako signál • Kanály pro Ca2+: • v plazmalemě napěťově ovládané (synapse) • IP3 ovládané v membráně ER • ryanodinové receptory: změna potenciálu membrány uvoní Ca2+z ER (sval) • Efektor = kalmodulin dependentní PK (CaM kinázy)

  12. [Ca2+]IC jako signál • CaM kinázy: • kináza lehkého řetězce myosinu (kontrakce hl. svalu) • fosforylázakináza spřahuje ve svalu glykogenolýzu s kontrakcí • CaM kináza II: autofosforylace, 2% proteinů v CNS – PAMĚŤ!!!!

  13. Speciální typy G-proteinů • GOLF: návazně cAMP dep. Na+ kanály • Vidění: • receptor =rhodopsin = cis-retinal + opsin • foton: cis-retinal  trans-retinal  konformační změna opsinu  • G-protein= transducin  aktivace fosfodiesterasy  snížení konc. cGMP  uzavření cGMP gated Na+kanálů, hyperpolarizace membrány

  14. Dělení receptorů • Membránové: • ionotropní: receptory-iontové kanály • chemicky ovládané • napěťově ovládané • metabotropní • receptory spojené s G-proteiny • receptory s enzymatickou aktivitou • Intracelulární

  15. Receptory s vlastní enzym. aktivitou • Tyrosinkinázové receptory • S tyrosinkinasou asociované rec. • Receptorové guanylátcyklasy

  16. Tyrosinkinázy • Receptor – 1xpřes membránu • Dimerizace, oligomerizace při vazbě ligandu • Autofosforylace • Y-fosforylace IC proteinů • vytváření „docking sites“, na které se přes SH2 domény váží:

  17. Tyrosinkinázy • Váže se na fosforylovanou Y-kinasu: • adaptorové proteiny (IRS-1) • PLC-gama – PIP2kaskáda • PI3kináza • cCbl protein – ubikvitinizace receptoru • ras kaskáda do jádra: rafMAP-KK MAP-Kcykliny proliferace

  18. Tyrosinkinázy • EGF • Insulin a IGF-1 • PDGF • M-CSF • Ephriny

  19. S tyrosinkinázou asociované receptory • Aktivují cytosolické tyrosinkinázy • Příklady: • rodina src-proteinkináz • FAK (focal adhesion kinase) spojená s integrinovými receptory • Jak-STAT cesta do jádra: cytokinové receptory – Janus kinasy – STAT reg. transkripci

  20. Receptorové guanylylcyklasy • Rec. v membráně, vazba ligandu vede přímo k aktivaci guanzlátcyklasové aktivity IC domény • cGMP • ANP

  21. Dělení receptorů • Membránové: • ionotropní: receptory-iontové kanály • chemicky ovládané • napěťově ovládané • metabotropní • receptory spojené s G-proteiny • receptory s enzymatickou aktivitou • Intracelulární

  22. Intracelulární rec. • Jaderné: • RAR, RXR, PPAR, T3 rec, D3 rec • Cytosolické: • steroidní (v cytosolu s HSP) • rozpustná guanylátcyklasa: NO

  23. Intracelulární rec. • Obecné vlastnosti • poločas • Obecný mech. působení: • geny primární a sek odpovědi • stejný protein, různá odpověď

  24. Závěrečné poznámky • Lineární odpověď/vše,nebo nic • kooperace • alosterie • Efektivita a specifita kaskády: • scaffold proteiny, SH2, lipidové můstky • Paměť: • krátkodobá: Ca ve svalu • dlouhodobá: diferenciační signály