Seinaleen transdukzio

Seinale transdukzio bide desberdinak irudikatzen dituen eskema.^[1]

Seinaleen transdukzioa izaki bizidun ororen propietatea da, bizi den ingurunera izaki horren egokitzapena ahalbidetzen duena. Funtsean, seinaleen transdukzioan, zelulek seinale bat jasotzen dute seinale hori zelularen mintzean edo barnean dagoen errezeptore batekin elkartzean. Honek erreakzio-kate bat eragiten du zelula hartzailearen barnean, dagokion informazioa nukleora helduz, geneen espresioa modifikatzeko eta seinaleari dagokion egokitzapen prozesua martxan jartzeko.

Definizioa

Zelulak elkarren artean seinale kimikoen bitartez komunikatzen dira, seinale kimiko hauek zelula batek igorritako molekulak edo beste jatorri bateko molekulak izan daitezke eta estekatzaile esaten zaie. Estekatzaile bat errezeptore bat edo gutxi batzuekin elkar daiteke. Errezeptoreekin ere antzekoa gertatzen da, estekatzaile bat edo gutxi batzuk ezagutzen dituzte. Hori dela eta, seinale jakin bati dagokion errezeptorea izaten ohi duen zelulari “Zelula diana” esaten zaio. Behin seinalea dagokion errezeptorearekin lotuta, zelula dianan, nukleoan bukatuko duen erreakzio-katea aktibatzen da. Seinaleari dagokion informazioa transkripzio faktore deritzen errezeptore nuklearrei iristen zaie azken pausoan. Hauek ADNarekin lotzen dira, dagokien geneen transkripzioa erregulatuz eta seinaleari dagokion erantzun zelularra eraginez.

Seinalea

Seinaleak mota ezberdinetakoak izan daitezke euren izaeraren arabera: estrazelularrak eta intrazelularrak.

Intrazelularrak

Mintz plasmatikoa zeharkatzeko gai dira eta zelula barrura sartzen dira, bertan bere errezeptorea dagoelarik. Errezeptorea eta seinalea elkartzen direnean, nukleoan bukatuko den erreakzio katea aktibatzen da.

Estrazelularrak

Ezin dute mintz plasmatikoa zeharkatu eta horregatik, hauen errezeptoreak mintz zelularrean aurkituko dira. Behin seinalea dagokion errezeptorearekin lotuta, zelula barnean transdukzio erreakzio-katea aktibatuko da. Era askotariko transdukzio bideak ezagutzen dira.

Errezeptoreak

Intrazelularrak

Proteinak dira eta zelularen barnean aurkitzen dira, zitoplasman edo nukleoan bertan egon daitezke. Haien estekatzaileak zelula barrura sar daitezke, hala nola testosterona, progesterona edo kortisola bezalako seinale lipidikoak. Adibidez, hormona batek zelula diana aurkitzen duenean, haren barrura sartzen da eta errezeptorearekin lotzen da. Lotura honen ondorioz, errezeptoreak konformazio aldaketa bat jasaten du, transdukzio-katea aktibatuz. Kate hori nukleora iristen da azken eragileak aipatutako transkripzio faktoreak direlarik, kontrolatzen dituzten geneen transkripzioa modifikatuz eta, ondorioz, gene hauek kodifikatzen duten proteinen ekoizpena ere.^[2]

Zelula azaleko errezeptoreak

Seinalearen transdukzio estrazelularra adierazten duen diagrama.^[2]

Mota honetako errezeptoreak ere proteinak dira, baina zelularen mintz plasmatikoan kokatuta daude. Beraz, hiru atal dituzte: estrazelularra, zelularen kanporantz orientatua dagoena da eta estekatzailearekin lotzen dena; atal hidrofobikoak mintz plasmatikoa zeharkatzen du; eta zati intrazelularra zelularen zitoplasmarekin dago kontaktuan eta seinaleari dagokion transdukzio-bidea zitoplasman aktibatzeko aukera emango duena izango da. Errezeptore mota hauek azpimultzo askotan bereizten dira seinalea zelularen barnera transmititzeko eraren arabera.^[2]

G proteinara lotutako errezeptoreak

Lehen aipatu bezala, transdukzio-bideak era askotarikoak izan daitezke. Atal honetan, oso ohikoa den errezeptore mota bat azalduko da labur, GPCR (G-protein coupled receptor).

Seinale bat G proteinara lotutako errezeptorearekin elkartzean gertatutakoprozesuaren eskema.

Aniztasun handia dago G proteinen artean. Hauek alfa, beta eta gamma azpiunitateez osatuta daudenez, heterotrimerikoak deritze. Adenilato ziklasa entzimaren aktibitatea estimulatzeko gaitasuna duten G proteinetan, α azpiunitatea da garrantzi handiena duena. GDP (Guanosina difosfatoa) eta GTP (Guanosina trifosfato) nukleotidoei lotzeko aukera du, bi egoera horien artean aldaketak eginez; alegia, Galfa-GDPtik Galfa-GTP-ra. Bestaldetik, Gβ eta Gγ azpiunitateek bitartekariaren papera hartzen dute entzimaren eta errezeptore hormonalaren artean. Inguruan hormonarik ez dagoenenan, errezeptorea libre dago eta Gα guanosina difosfatoari lotuta dago, adenilato ziklasa inaktiboki mantenduz, hau da, G proteina modu heterotrimerikoan dago. Aldiz, hormona bere errezeptoreari lotzen zaionean egitura aldaketak eragiten ditu Gβ-an, hori dela eta, β eta γ Gα-tik banatzen dira. Guzti horrek Gα ingurune intrazelularretik datorren GTP-arekin batzea baimentzen du, GDP fosfato bat lotu egiten du GTP bihurtuz. Gα eta GTP artean osatzen den konplexuak adenilato ziklasaren aktibazioa dakar, eta honek aldi berean, AMPc-ren (adenosin monofosfato ziklikoa) kontzentrazio intrazelularraren gorakada eragiten du (ATP-a erabiliz). Aipatzekoa da adenilato ziklasaren aktibazioa “denbora muga” bat duela, Gα-GTP azpiunitateak berehala GTP-asa aktibitatea erakusten duelako. GTPasak GTP-a hidrolizatzen du, hasierako Galfa-GDP egitura berreskuratzea eragiten duena, eta berarekin G proteina heterotrimerikoaren osaketa berriro, G proteinaren inaktibazioa suposatzen duena. Adenilato ziklasak sorturiko AMPc-ak entzima tetrameriko kinasa (PKA) aktibatzen du eta modu honetan bere azpiunitate erregulatzaileak AMPc-aren molekulei lotzen zaienean, azpiunitate katalitikoak pizten dira. Prozesu erregulatzaileetan, PKA aktiboak proteinen sustrato garrantzitsuetan eragiten du, serina eta treonina alkoholdun aminoazidoen fosforilizazioa katalizatuz. Aurrekoa gertatu ahal izateko, fosfato baten ematea eta energiaren hornikuntza behar da.

AMPc-ari esker proteina kinasaren bi azpiunitateak banandu egiten dira, 3. irudian ikus daitekeen bezala. Azpiunitate katalizatzaileak beste fosfato talde bat jasoko du eta aktibatu egingo da. Hasierako seinalea anplifikatu egingo da pausu honetan, hau da bitartekari molekula ugari fosforilatzen ditu. Fosforilazio edo desfosforilazio prozesu hauek, azken pauso batean, seinalea TFari iristea eragiten dute. Honek geneen espresioa aktiba edo inhibi dezake.

Seinalea liposolugarria bada, zelula mintza zeharkatu dezake eta zelula barruan izango du dagokion errezeptorea. Hormona-errezeptore deituriko konplexu hau nukleoraino joango da. Bertan DNAren zati espezifiko batera hurbildu daiteke eta, eta aurrerago azaldutako prozesu bera burutu.

Erantzuna

Seinalea intrazelularra edo estrazelurrala izateak ez du erantzunean eraginik. Azkenean, aipatu bezala, seinaleak DNAko geneen espresioan aldaketa bat eragiten duten transkripzio faktoreei iritsi behar zaizkielako. Espresio genikoaren aldaketa honek zelulen egokitzapena eta funtzio jakin batzuk bete ahal izatea ahalbidetuko du edo, aurkakoa, inhibitu. Era honetan, zelulek barne eta kanpo ingurunearekin oreka bat (homeostasia) lortzen dute. Erantzunetan, molekula gehiago sintetizatu daiteke, entzimak aktibatu eta beste hainbat emaitza gehiago. Funtsean, emango den erantzun fisiologikoak gure ingurunera egokitzen lagunduko gaitu.

Erreferentziak

↑ (Gaztelaniaz) Transducción de señal. 2018-06-14 (Noiz kontsultatua: 2019-05-04).
↑ ^a ^b ^c (Ingelesez) Signal transduction. 2019-05-14 (Noiz kontsultatua: 2019-05-17).

Bibliografia

Kanpo estekak

Datuak: Q828130
Multimedia: Signal transduction / Q828130

[1] (Gaztelaniaz) Transducción de señal. 2018-06-14 (Noiz kontsultatua: 2019-05-04).

[:0-2] (Ingelesez) Signal transduction. 2019-05-14 (Noiz kontsultatua: 2019-05-17).

[1]

[2]