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Receptores Asociados a Proteínas G. Receptores con 7 regiones transmembrana sitio extracelular para hormona (ligando) sitio intracelular para interactuar con proteína G Proteínas G heterotriméricas: a , b , g Unen GDP (inactivas) o GTP (activas)
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Receptores Asociados a Proteínas G • Receptores con 7 regiones transmembrana • sitio extracelular para hormona (ligando) • sitio intracelular para interactuar con proteína G • Proteínas G heterotriméricas: a, b, g • Unen GDP (inactivas) o GTP (activas) • Proteínas efectoras: Fosfolipasas, canales, adenilato ciclasa, guanilato ciclasa • Típicos: Receptores adrenérgicos • Desensibilización por fosforilación: bARK o PKA
Señalización mediante G Lista parcial • Canales de potasio • Fosfolipasa A2 • Protein quinasa Ste20 de levaduras (apareamiento) • Adenilato ciclasa • Fosfolipasa C • Canales de calcio • Quinasas receptoras
Región que determina especificidad para unión con proteína G (comparar quimeras 1 y 2)
(2) Contacto de Gs con hormona-receptor- causa desplazamiento GDP por GTP (3) Gs con GTP unido se disocia en subunidades a y bg. Gsa-GTP se enciende; puede acti- var adenilato ciclasa (1) Gs con GDP está apagada; no puede activar adenilato ciclasa (5) La subunidad a inactiva se reasocia con las subunidades b y g (4) GTP unido a Gsa es hidrolizado por la actividad intrínseca de GTPasa de la proteína Gsa se apaga sola.
Epinefrina de une • a su receptor 4. Adenilato ciclasa cataliza formación de cAMP 3. Subunidad alfa va hacia adenilato ciclasa y la activa 2. El receptor ocupado causa reemplazo de GDP por GTP activando a Gs 5. PKA activada por cAMP 7. cAMP degradado Revirtiendo activación De PKA 6. Pi-lación de proteínas celulares por PKA causa respuesta celular a epinefrina
PKA INACTIVA Subunidad regulatoria: Sitios para cAMP están vacíos Subunidad catalítica Sitios de unión a sustrato bloqueados x interacción con subunidad R • Segundos mensajeros • cAMP • cGMP • Diacilglicerol • Inositol trisfosfato + 4cAMP R R R R Sub regulatoria: dominio inhibitorio queda oculto PKA ACTIVA Subunidad catalítica abre sitios de unión a sustrato C C C C
cAMP y Glucógeno Fosforilasa Earl Sutherland descubrió al primer segundo mensajero • A principios de los 1960s, Earl Sutherland mostró que la estimulación de glucógeno fosforilasa por epinefrina implicaba a la adenosina-3',5'-monofosfato cíclico • Llamo al cAMP un "segundo mensajero" • cAMP es sintetizado por adenilato ciclasa y degradado por fosfodiesterasa
RECEPTOR DE EPINEFRINA HEPATOCITO Gs ATP cAMP Adenilato ciclasa PKA inact PKA act Fosforilasa kinasa Fosf. kinasa Inactiva activa Glucógeno fosforilasa Gluc fosfor. Inactiva Activa Glucógeno Glucosa 1-fosfato Glucosa 40x moléculas 10x moléculas 100x moléculas 1,000x moléculas 10,000x moléculas Glucosa en sangre 10,000x moléculas
GPK GPK-P PrPt PrPt FosK-P FosK GlgS GlgS-P Glucógeno + nPi nGlucosa 1-P Aumento de cAMP Inhibición de síntesis de glucógeno Estimulación de degradación glucógeno PKA activa
GPK-P GPK FosK FosK-P GlgS-P GlgS UDP glucosa Glucógeno + UDP Disminución de cAMP Inhibición de degradación glucógeno Estimulación de síntesis de glucógeno PrtPtasa activa
Amplificación Cuando una enzima activa a otra, el número de moléculas afectadas aumenta geometri- camente en una cascada de de enzimas
Fosfatidil inositol (PtdIns) Fosfolipasa C (PLC) Fosfoinositol DIACILGLICEROL
Señales que actúan a través de Fosfolipasa e IP3 Acetil colina (receptor muscarínico) Agonistas a-adrenérgicos Angiotensina Angiotensina II ATP Auxina Péptido liberador de gastrina Glutamato Hormona liberadora de gonadotropina Histamina Luz (Drosophila) Oxitocina PDGF: Factor de crecimiento derivado de plaquetas Serotonina TRH: Hormona liberadora de tirotropina Vasopresina
Internalización de receptores acoplados a proteínas G Vías de sorting endocítico de receptores acoplados a proteínas G
Funciones Biológicas Olor y sabor Percepción de luz Neurotransmisión Funcón endocrina Función exocrina Quemotaxis Control de presión sanguínea Embriogenesis Desarrollo Crecimiento celular y diferenciación Infección por VIH Oncogenesis aq as ai