Biosegnalazione

Biosegnalazione
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Recettore dell’insulina
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• fosforilazione della
catena β;
• autofosforilazione
dell’altra catena β;
• attivazione dell’IRS-1;
• Serie di fosforilazioni
di altre proteine fino
all’attivazione della
MAP chinasi che entra
nel nucleo;
• attivazione di fattori
di trascrizione nucleari.
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Trasporto di glucosio e diabete mellito
• Aumento di glucosio nel sangue;
• produzione di insulina che stimola il trasporto di glucosio
soprattutto nei muscoli e negli adipociti;
• esistenza di uno specifico trasportatore di glucosio sulla
membrana plasmatica delle cellule di questi tessuti GLUT4;
• l’insulina interagisce con il suo recettore: fosforilazione di
una serie di proteine fra cui quelle che devono
metabolizzare il glucosio ed attivazione del trasportatore
di glucosio;
• livello di glucosio nel sangue bassi; l’insulina non viene più
prodotta, il recettore è libero, si disattivano gli enzimi e
GLUT4 viene rimossa dalla membrana e invaginata in
apposite vescicole.
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Recettore del glucagone
• Ormone peptidico responsabile della segnalazione di
mancanza di glucosio nel sangue;
• si lega a specifici recettori sulla membrana plasmatica degli
adipociti ed attiva l’enzima adenilil ciclasi che produce AMP
ciclico;
•L’aumento della concentrazione dell’AMP ciclico attiva un altro
enzima, la PKA (protein chinasi cAMP dipendente), che
fosforila a sua volta altri enzimi ed induce o inibisce alcune vie
metaboliche.
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Recettori β adrenergici
Adrenalina o epinefrina
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Adrenalina
Ormone prodotto dal cervello in particolari condizioni di stress
o quando si deve fare uno sforzo fisico immediato. Agisce in
particolar modo sui muscoli, sul fegato e sul tessuto adiposo.
Il rilascio di adrenalina provoca:
1. amento della velocità e della forza della contrazione
cardiaca;
2. aumento della pressione sanguigna;
3. Aumento del trasporto di ossigeno e di sostanze nutrienti
verso i tessuti.
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Recettori β adrenergici
•Proteina integrale di membrana costituita da 7 segmenti
transmembrana (appartenente alla famiglia dei recettori a
serpentina);
• possiede un sito di legame per l’adrenalina;
•L’interazione con l’adrenalina determina una modificazione
conformazionale del recettore che così può interagire con
una specifica proteina G;
• la proteina G si trova sulla membrana plasmatica dal lato
citosolico e può legare GTP o GDP, se lega GTP si attiva;
• una volta attivata la proteina G stimola la sintesi di cAMP
da parte dell’adenilil ciclasi producendo effetti diretti sul
metabolismo.
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AMP ciclico come secondo messaggero
• prodotto dall’adenilil ciclasi una proteina di membrana rivolta
verso il citosol della cellula;
• la proteina G stimolatrice attiva l’adenilil ciclasi e quindi si ha
aumento di cAMP nel citosol;
• il cAMP stimola direttamente un’altra proteina la protein
chinasi A (PKA) questo enzima catalizza la fosforilazione di
numerosi enzimi metabolici attivandoli o inibendoli.
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Protein Chinasi A
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Fibrosi cistica
Malattia ereditaria autosomica recessiva, ostruzione del
tratto gastrointestinale e del tratto respiratorio, gravi
infezioni batteriche delle vie aeree e morte per insufficienza
respiratoria prima dei 30 anni.
1989: scoperta della proteina responsabile della fibrosi cistica
chiamata CFTR (regolatore della conduttanza transmembrana
della fibrosi cistica).
CFTR= canale ionico a 12
eliche transmembrana che
trasporta ioni Cl - ATP
dipendente (aumenta la sua
attività quando gruppi
fosforici dell’ATP sono
legati a specifici residui
proteici)
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70% di casi di fibrosi cistica: mutazione di un residuo di Phe in
posizione 508: mancato folding proteico, cattiva inserzione in
membrana e mancanza di attività come trasportatore.
Altre mutazioni a carico di altri residui della proteina causano
una diminuzione dell’attività di trasporto, o possono far variare
i siti di fosforilazione della proteina da parte di ATP.
Il mancato trasporto di ioni Cl - all’interno del citosol fa
diminuire l’attività battericida ed accumulare NaCl nella cavità
polmonare fornendo l’humus per la proliferazione di batteri
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