16,268 matches
-
vedere funcțional un canal voltaj dependent este alcătuit din: porul de conducție (ce prezintă un filtru de selectivitate) și domeniile care sesisează modificarea potențialului membranar (senzor de voltaj). Pentru canalele de K+ voltaj-dependente porul de conducție este alcătuit din patru subunități identice aranjate inelar (homo-tetramer). Fiecare unitate este alcătuită din șase α helixuri hidrofobe transmembranare, din care doar segmentele transmembranare S5 și S6 participă efectiv la delimitarea porului. In cazul canalelor de Na+ sau Ca2+ voltaj-dependente, porul de conducție este alcătuit
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
In cazul canalelor de Na+ sau Ca2+ voltaj-dependente, porul de conducție este alcătuit similar, dar cele patru proteine nu sunt identice între ele (hetero tetramer). Această structură funcțională se referă la componenta majoră a ansamblului proteic ce alcătuiește canalul, numită subunitate α. Probabilitatea ca un canal ionic voltaj dependent să fie deschis sau închis depinde de valoarea efectivă a potențialului membranar în micro aria membanară respectivă. De fapt canalele care sunt deschise prin depolarizare funcționează pe baza unui senzor care asigură
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
membranară, pentru a evalua efectul fluxului de ioni studiat asupra potențialului membranar. Familiile de canale voltaj-dependente Canalele de sodiu voltaj-dependente: cel puțin 9 membri, implicate în mod fundamental în declanșarea potențialului de acțiune (în celulele „electric excitabile”), por homo-tetrameric, 4 subunități cu 6 domenii transmembranare co-asamblate cu subunități β auxiliare, glicozilate. Canale de calciu voltaj-dependente: 10 membri, subunități variabile Canale de potasiu voltaj dependente: 40 de membri, 12 subfamilii Canale TRP (Transient Receptor Potential): 28 de membri, cu activare dependentă de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ioni studiat asupra potențialului membranar. Familiile de canale voltaj-dependente Canalele de sodiu voltaj-dependente: cel puțin 9 membri, implicate în mod fundamental în declanșarea potențialului de acțiune (în celulele „electric excitabile”), por homo-tetrameric, 4 subunități cu 6 domenii transmembranare co-asamblate cu subunități β auxiliare, glicozilate. Canale de calciu voltaj-dependente: 10 membri, subunități variabile Canale de potasiu voltaj dependente: 40 de membri, 12 subfamilii Canale TRP (Transient Receptor Potential): 28 de membri, cu activare dependentă de voltaj, tensionare mecanică, stare redox, osmolaritate, pH
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de sodiu voltaj-dependente: cel puțin 9 membri, implicate în mod fundamental în declanșarea potențialului de acțiune (în celulele „electric excitabile”), por homo-tetrameric, 4 subunități cu 6 domenii transmembranare co-asamblate cu subunități β auxiliare, glicozilate. Canale de calciu voltaj-dependente: 10 membri, subunități variabile Canale de potasiu voltaj dependente: 40 de membri, 12 subfamilii Canale TRP (Transient Receptor Potential): 28 de membri, cu activare dependentă de voltaj, tensionare mecanică, stare redox, osmolaritate, pH. Unele canale voltaj-dependente sunt descrise în detaliu în capitolele următoare
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
sunt prezente la diverse organisme unicelulare fotosensibile. Canalele cationice mecanosensibile se deschid sub influența tensionării, presiunii, stresului de forfecare, deplasare, vibrații. 5.7. Transportori moleculari transmembranari Moleculele hidrofile mai mari (glucoză, aminoacizi) nu pot trece prin canale, deoarece agregarea unor subunități suficient de multe pentru a crea un canal pentru astfel de molecule ar produce pori foarte mari, cărora nu lear putea fi asigurată selectivitatea și astfel s ar pierde compoziția diferită între citosol și mediul extracelular. Pentru o varietate de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
în repausul celular o concentrație foarte mare a Na+ în afara celulei și a ionului de K+ în interiorul acesteia. Deși ascunde încă necunoscute, ATP-aza Na+/K+ este cea mai bine caracterizată dintre pompele ionice. ATP-aza Na+/K+ este alcătuită din două subunități mari (alfa) care străbat membrana și două subunități (beta) care sunt expuse la exteriorul celulei; este deci un tetramer. Fiecare unitate funcțională prezintă un situs de fosforilare cu activitate ATP-azică, trei situsuri de legare a ionilor de Na+, două situsuri
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
Na+ în afara celulei și a ionului de K+ în interiorul acesteia. Deși ascunde încă necunoscute, ATP-aza Na+/K+ este cea mai bine caracterizată dintre pompele ionice. ATP-aza Na+/K+ este alcătuită din două subunități mari (alfa) care străbat membrana și două subunități (beta) care sunt expuse la exteriorul celulei; este deci un tetramer. Fiecare unitate funcțională prezintă un situs de fosforilare cu activitate ATP-azică, trei situsuri de legare a ionilor de Na+, două situsuri pentru legarea ionului de K+ și un situs
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
domenii transmembranare ce activează căi de semnalizare GTP-dependente. Există două strategii de transfer a energiei de la cuplarea ligandului până la nivelul structurii ce activează semnalele intracelulare: modificări conformaționale ale receptorului (sistem folosit la receptorii cu șapte domenii transmembranare) și agregarea de subunități inactive pentru a forma o unitate activă (dimerizarea receptorilor tirozin-kinazici). Cea mai mare parte a căilor de transducție folosesc enzime pentru amplificarea semnalelor. Unii receptori sunt ei înșiși enzime (tirozin kinazele) iar alții interacționează cu enzime separate (proteinele G trimerice
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
astfel conceptul de receptor mobil care explică faptul că activarea receptorilor membranari presupune o serie de fenomene de migrare, agregare sau dezagregare moleculară. S-au descris astfel procese de migrare laterală și formarea unor agregate din mai multe proteine solitare (subunități). In foarte multe cazuri activarea receptorului este urmată de cuplarea acestuia cu anumite proteine reglatoare care plutesc de asemenea liber în membrană. Procesele de migrare laterală a receptorilor dau posibilitatea acestora să realizeze densități diferite pe suprafața membranei celulare sau
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
transducția semnalului prin activarea proteinelor G trimerice. Ansele citoplasmice ale receptorilor activați catalizează cuplarea GTP pe o unitate Gα inactivă. Un receptor poate activa până la o sută de proteine G. Proteinele G (G de la GTP-ază) membranare sunt trimerice; conțin trei subunități desemnate α, β, și γ. In timpul semnalizării subunitățile β și γ rămân cuplate între ele și sunt numite complex βγ. Subunitatea α este o proteină comutator (switch), care alternează între starea activă, cu GTP cuplat, și starea inactivă, cu
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ale receptorilor activați catalizează cuplarea GTP pe o unitate Gα inactivă. Un receptor poate activa până la o sută de proteine G. Proteinele G (G de la GTP-ază) membranare sunt trimerice; conțin trei subunități desemnate α, β, și γ. In timpul semnalizării subunitățile β și γ rămân cuplate între ele și sunt numite complex βγ. Subunitatea α este o proteină comutator (switch), care alternează între starea activă, cu GTP cuplat, și starea inactivă, cu GDP cuplat. In fapt receptorul activat funcționează ca factor
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
poate activa până la o sută de proteine G. Proteinele G (G de la GTP-ază) membranare sunt trimerice; conțin trei subunități desemnate α, β, și γ. In timpul semnalizării subunitățile β și γ rămân cuplate între ele și sunt numite complex βγ. Subunitatea α este o proteină comutator (switch), care alternează între starea activă, cu GTP cuplat, și starea inactivă, cu GDP cuplat. In fapt receptorul activat funcționează ca factor de schimb nucleotidic (guanine nucleotide exchange factor, GEF) pentru subunitatea α. Forma α-GTP
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
numite complex βγ. Subunitatea α este o proteină comutator (switch), care alternează între starea activă, cu GTP cuplat, și starea inactivă, cu GDP cuplat. In fapt receptorul activat funcționează ca factor de schimb nucleotidic (guanine nucleotide exchange factor, GEF) pentru subunitatea α. Forma α-GTP nu are afinitate pentru complexul βγ și se disociază de acesta, ambele având astfel posibilitatea să activeze proteine efector. La exercitarea efectului asupra proteinei-țintă subunitatea α-GTP se transformă în α-GDP. Se poate spune că proteina efector are
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
funcționează ca factor de schimb nucleotidic (guanine nucleotide exchange factor, GEF) pentru subunitatea α. Forma α-GTP nu are afinitate pentru complexul βγ și se disociază de acesta, ambele având astfel posibilitatea să activeze proteine efector. La exercitarea efectului asupra proteinei-țintă subunitatea α-GTP se transformă în α-GDP. Se poate spune că proteina efector are asupra subunității α o acțiune de tip GAP (GTPase-activating protein).<footenoteid="17">Există și GAP specializate, care ar putea limita spațial și/sau ca amploare transducția </footenote>, energia
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
Forma α-GTP nu are afinitate pentru complexul βγ și se disociază de acesta, ambele având astfel posibilitatea să activeze proteine efector. La exercitarea efectului asupra proteinei-țintă subunitatea α-GTP se transformă în α-GDP. Se poate spune că proteina efector are asupra subunității α o acțiune de tip GAP (GTPase-activating protein).<footenoteid="17">Există și GAP specializate, care ar putea limita spațial și/sau ca amploare transducția </footenote>, energia eliberată aici fiind de fapt cea care asigură transducția semnalului. Ulterior α-GDP se reasociază
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
aici fiind de fapt cea care asigură transducția semnalului. Ulterior α-GDP se reasociază cu complexul βγ și proteina G poate relua ciclul sub o nouă acțiune de tip GEF exercitată de un GPCR activat, oricare ar fi el. In concluzie, subunitatea α este o GTP-ază care poate să-și manifeste această activitate numai în cadrul ciclului descris (fig. 43), în care legarea GTP în locul GDP este condiționată de interacțiunea ansamblului α-βγ cu receptorul activat (*), iar hidroliza GTP este condiționată de interacțiunea α
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
activat (*), iar hidroliza GTP este condiționată de interacțiunea α cu efectoru (**)l. Proteinele efector sunt de obicei enzime ce catalizează formarea de mesageri secunzi (adenilat ciclaza, guanilat-ciclaza, fosfolipaza C, etc.), dar pot fi și canale ionice sau alte proteine. Pentru subunitatea α există mai multe izoforme: • αs stimulează adenilat-ciclaza, cu formarea de AMPc din ATP. • αi inhibă adenilat-ciclaza • αq/11 stimulează fosfolipaza C membranară (PLCβ), ce lizează fosfatidilinizitol bifosfatul (PIP2), producând mesagerii secunzi IP3 și DAG • α12/13 sunt implicate în
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
se poate referi la 2 familii distincte de proteine. Proteinele G heterotrimerice sunt cele menționate mai sus. De asemenea, mai există și proteinele G mici (20 25 kDa), care aparțin superfamiliei Ras de GTP aze. Aceste proteine sunt omologe cu subunitățile α ale proteinelor G trimerice, cuplează de asemenea GTP și GDP și sunt implicate în transducția semnalului (vezi cap. 7.3). 5.9.2. Receptorii tirozin-kinazici Fosforilarea unor resturi de tirozină din diverse proteine este implicată funcțional în diverse fenomene
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
G monomerice și fosforilări proteice. Cea mai mare parte a factorilor de creștere acționează prin intermediul unor receptori cu activitate tirozin-kinazică (RTK). Aceștia sunt proteine cu un singur domeniu transmembranar, grupate perechi. Cuplarea ligandului produce dimerizarea (lipirea fizică) a celor două subunități, ceea ce produce juxtapoziția domeniilor intra-celulare, ceea ce duce la unificarea domeniilor kinazice. Acest fenomen duce la fosforilarea reziduurilor tirozinice de la nivelul regiunii C-t, creând situri de legare fosfotirozinice pentru toate proteinele efector ce prezintă domenii denumite PTB (phosphotyrosinebinding) sau
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
IR). Acesta are activitate intrinsecă de tirozinkinază dar nu interacționează direct după autofosforilare cu proteine SH2 enzimatic active (PI-3K sau PLCγ), ci are ca substrat principal proteina IRS1 (care conține mai multe secvențe similare cu situsurile SH2 de legare a subunității catalitice a PI-3K). Aceste domenii permit formarea de complexe între IRS-1 și PI-3K. Astfel IRS-1 poate acționa ca o proteină de andocare pentru a cupla IR cu proteine semnalizatoare SH2. Au fost identificate și alte asemenea proteine adaptor, cea mai
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
și amplificată pentru a controla în final expresia genică și diviziunea celulară. Un exemplu de implicație funcțională a asocierii receptorilor cu tirozin-kinaze intracelulare este dat de receptorul nicotinic. Acesta cuprinde un canal ionic tetrameric, iar legarea acetilcolinei duce la tirozin-fosforilarea subunităților α, β și δ, ce favorizează desensibilizarea față de acetilcolină. In acest caz legarea ligandului pe domeniul extracelular determină o modificare conformațională ce se transmite prin domeniul transmembranar unic și activează domeniul citoplasmic cu activitate kinazică. O altă variantă de organizare
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
față de acetilcolină. In acest caz legarea ligandului pe domeniul extracelular determină o modificare conformațională ce se transmite prin domeniul transmembranar unic și activează domeniul citoplasmic cu activitate kinazică. O altă variantă de organizare funcțională receptorul transmembranar se cuplează cu o subunitate tirozin-kinazică citoplasmică distinctă, ca în cazul receptorului pentru somatotrop cuplat cu JAK2. 5.9.3. Receptorii citokinici Citokinele sunt factori de creștere peptidici și hormoni de creștere ce reglează proliferarea și dezvoltarea multor procese celulare. Printre acestea se numără eritopoetina
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
reciproc, prin trans fosforilare. Forma activată circulă în citoplasma, unde fosforilează factori de transcripție din familia STAT, care consecutiv activării migraează în nucleu, pentru a regla expresia genică. 5.9.4. Receptori serin-treonin kinazici Sunt reprezentați de două tipuri de subunități (receptori de tip I și receptori de tip II). Fiecare secvență-receptor extracelulară este legată de un domeniu serin-treonin kinazic la interiorul celulei. Activarea acestor receptori este realizată de liganzi dimerici, ce trebuie să fie prezenți amândoi în momentul cuplării. Receptorii
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
necroză tumorală) este un factor de creștere proteic produs de celulele imune, care are nenumărate funcții în: șoc, inflamație, uciderea celulelor tumorale, sindromul consumptiv din bolile infecțioase, etc. Atât TNF cât și liganzii din aceeași familie sunt trimeri proteici cu subunități cu lanțuri β, cum sunt NGF (factorul de creștere nervoasă) sau ligandul Fas (semnalul pro-apoptotic). Receptorii au domenii similare cuplate cu segmente transmembranare unice la domenii citoplasmice diferite. Ei prezintă prelungiri ca niște degete ce apucă și înglobează ligandul , iar
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]