MODULACIÓN TRADUCCIÓN FACTORES
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Esta presentación fue un trabajo de exposición sobre cómo actúan diferentes estímulos como los antibióticos, las toxinas vegetales y los factores de crecimiento en la síntesis de proteínas. También de cómo se relacionan los antibióticos con su sitio de acción (como se descubre donde actúan), ya que esto ayuda a crear mejores antibióticos para algunas cepas resistentes, como en el ejemplo que se menciona sobre la E.coli en la que mutantes en proteínas ribosomales L4 y L22 la vuelven resistente a la eritromicina por modificaciones en su secuencia aminoacidica. Como algunas toxinas vegetales como la de Riccinus comunis (higuerilla) actúa en la síntesis de proteínas como los factores de crecimiento a modo de cascada también la afecta.
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MODULACIÓN TRADUCCIÓN FACTORES
- 1. MODULACIÓN DE LA SÍNTESIS PROTEICA: ANTIBIOTICOS, FACTORES DE CRECIMIENTO, TOXINAS Integrantes: Avellaneda Vergara Adrian Gustavo Graham Ángeles Laura Andrea Zegarra Aguinaga Janeth Alexandra
- 4. Componentes que intervienen en la traducción ARNm ARNr ARNt + Aminoacido = Aminoacil-ARNt Factores de elongación Proteínas y enzimas extraribosomales ATP y GTP Factores de iniciación, elongación y terminación.
- 5. • Alrededor de 80 nucleótidos de longitud. • Moléculas adaptadoras • Bases sin aparear (facilidad de interaccionar) • Extremo termina 3’ (siempre CCA) • Aminoacil-ARNt sintetasa Zonas monocatenarias Zonas bicatenarias ARN transferencia
- 6. Formación del aminoacil-ARNt • Enlace covalente (COOH – OHresiduo adenilico del ARNt) • Consta de 2 etapas • Consume 2 enlaces ricos en energía
- 7. Codón-Anticodón • ARNt isoaceptores • 20 enzimas diferentes (aminoacil- ARNt sintetasas)
- 8. ARN mensajero procariota AGGAGGU Secuencia de Shine-Dalgarnol
- 9. ARN ribosomales 50S 30S
- 10. Iniciación
- 11. Elongación
- 12. Terminación
- 13. Polisomas
- 15. ARN mensajero eucariota cap Poli(A) GCCA/GCCAUGG Secuencia de Kosak
- 16. Iniciación de la traducción en los ribosomas citosólicos 80S
- 17. Regulación de los niveles de ARNm ARNm PROCARIOTA ARNm EUCARIOTA 3 min Varias horas Exonucleasa DAN (deadenylating nuclease) Acelera la reacción
- 18. Receptor de transferrina (Proteína de membrana necesaria para la captación de hierro) Elementos de respuesta a hierro Proteínas de unión a IRE
- 20. Diferencias entre procariota y ecuariota
- 22. Anexos Factores de iniciación en procariotas (FI-1, FI- 2 y FI-3 ) y eucariotas (eFI-2, eFI-2B, eFI-3, eFI- 4A, eFI-4B, eFI-4C, eFI-4E, eFI-4G, eFI-5, eFI-6) Factores de elongación en procariotas (Fe-t (Ts y Tu), Fe-G) y en Eucariotas (eFE-1, eFE-2) Factores de terminación en procariotas (RF-1, RF-2 y RF-3) y en eucariotas (eRF) Fuente:http://www.ehu.es/argitalpenak/images/stories/tesis/Ciencias_de_la_Vida/Caracterizacion%20estructural%20de% 20complejos%20ribosomales%20de%20iniciacion%20y%20de%20pretranslocacion%20mediante%20microscopia%20electr onica.pdf
- 23. Anexos
- 24. Modulación de la traducción por acción de los antibióticos.
- 25. Antibióticos
- 26. ¿Qué son los antibióticos? Son sustancias químicas producidas por un organismo, que inhibe el desarrollo o provoca la muerte de otros microorganismos. Son altamente específicos (toxicidad selectiva). Parásitos, hongos, virus, bacterias, etc. CLASIFICACIÓN Por su origen Según su efecto Según su espectro antibacteriano Según su mecanismo de acción
- 27. Por su origen Clasificación de los antibióticos Antibióticos Quimioterapicos
- 28. Según su efecto Clasificación de los antibióticos Bactericida Bacteriostático
- 29. Según su espectro antibacteriano Clasificación de los antibióticos De espectro reducido De espectro ampliado De amplio espectro
- 30. Según su mecanismo de acción Clasificación de los antibióticos Agentes que inhiben la síntesis de la pared celular Agentes que inhiben la síntesis proteica Agentes que inhiben la síntesis o función de los ácidos nucleicos
- 31. Antibióticos en la naturaleza
- 33. Cefalosporinas Carbapenemos Imipenem Penicillium notatum Penicillium chrysogenum Cephalosporium Acremonium Streptomyces cattleya β - Lactamas
- 34. Kanamicina (Aminoglucósidos) Streptomyces kanamyceticus Streptomyces erythreus (Macrólidos)
- 37. Aceites esenciales y sus componentes con actividad antimicrobiana Nombre científico Nombre común Parte Componente Cinnamon Canela Hojas Cinamaldehido Oriaganum Orégano Hojas Carvacrol Syzygium aromaticum Clavo Corteza y hojas Eugenol Thymus vulgaris Tomillo Flor y hoja Timol Eucalyptus globulus Eucalipto Hoja Cineol Fuente: http://www.calier.es/pdf/Microsoft_Word_-_Aceites_esen_como_promotores.pdf
- 38. Agentes que inhiben la síntesis de la pared celular Según su mecanismo de acción https://www.youtube.com/watch?v=qBdYnRhdWcQ&hd=1
- 39. Agentes que inhiben la síntesis o función de los ácidos nucleicos Según su mecanismo de acción https://www.youtube.com/watch?v=IkKZ_gxAOXI&hd=1
- 40. Agentes que inhiben la síntesis proteica Según su mecanismo de acción https://www.youtube.com/watch?v=oC21vLFtsjo
- 41. Antibióticos y su espectro de acción
- 42. Escherichia coli Haloarcula marismortui Deinococcus radiodurans
- 43. Eritomicina Telitrominina Clindamicina Cloranfenicol
- 44. E. coli H.marismortui (B) An overview of the antibiotic binding sites within the 50S subunit. Erythromycin (green), telithromycin (pink), clindamcyin (purple), and chloramphenicol (orange) are shown as stick models. Ribbons denote the sugar phosphate backbone of 23S rRNA (gray) with nucleotides of interest colored light blue, the acceptor ends of A-site tRNA (yellow) and P-site tRNA (red). The location of the peptide exit tunnel is labeled “exit,” and an icon indicating the point of view is shown on the right. (C) The secondary structure of the 3′ region of 23S rRNA showing elements of the PTC and the adjacent peptide exit tunnel. Nucleotides that are divergent between E. coli and H. marismortui are shown in red. D. radiodurans diverges from E. coli at the 2057-2611 base pair and at nucleotides 752 and 2586. Ribosomal RNA helices emanating from this region are marked with dotted lines.
- 45. Telitromicina Fig. 2. Telithromycin bound to the E. coli ribosome. A comparison of the conformations reported for telithromcyin bound to the ribosome. 23S rRNA for E. coli is shown in gray. Telithromycin models from H. marismortui (gold), D.radiodurans (cyan), and E. coli (pink) are shown. Nitrogens in the alkyl-aryl arm are also shown for reference.
- 46. Cloranfenicol Fig. 5. Chloramphenicol bound to the E. coli ribosome. (A) Unbiased difference electron density contoured at 3.5 standard deviations from the mean for chloramphenicol bound to the E. coli ribosome (Left). At right, the structure of chloramphenicol in the context of E. coli rRNA is shown (orange) compared to the structure of chloramphenicol reported bound to D. radiodurans ribosomal subunits (cyan).
- 47. Clindamicina Fig. 4. Clindamycin bound to the E. coli ribosome. (A) The conformations of clindamycin bound to the ribosome. The structural model of clindamycin bound to the D. radiodurans 50S subunit has the pyrrolydinyl propyl group (marked with an asterisk, and showing nitrogen atoms for reference) rotated by 180 degrees.
- 48. El sistema de túnel polipeptídico en el ribosoma y su apertura en mutantes de L4 y L22 resistentes a Eritromicina
- 49. Ribosoma
- 50. Anillo macrolactonico de 14 miembros Carbohidratos en posición 3 y 5 Azúcar desosamina 5 (dimetilamina A2058 23S) 5 3 Eritromicina
- 51. Mutante L4 Reducción del la entrada del túnel Lys63Glu (sustitución)
- 52. Mutante L22 Deleción de tres residuos de aminoácidicos (Met82, Lys83 and Arg84)
- 53. Proteínas globulares L4 mutante L22 mutante Normal salidas Vista interfásica (50S) Eritromicina Eritromicina Eritromicina De 7 a 9 Å 26 Å 20 Å puente
- 54. 30 Å 100 Å Cañón de interface
- 56. Entada del túnel Supuesto sitio de unión a eritromicina
- 57. MODULACIÓN DE LA TRADUCCIÓN MEDIANTE FACTORES DE CRECIMIENTO
- 58. En organismos unicelulares, el crecimiento y la división de células debe ser de una manera rápida, en cambio en células de los organismos pluricelulares el crecimiento y división debe ser controlado mediante la recepción de señales específicas positivas para crecer y dividirse, como: * Hormonas peptídicas (ej. insulina) * Factores de crecimiento (NGF, IGF-I) * Citocinas
- 59. ¿Qué son factores de crecimiento? * Son proteínas que se unen a receptores en la superficie de la célula, con el principal resultado de la activación de proliferación celular y / o diferenciación. Muchos factores de crecimiento son muy versátiles, estimulantes de la división celular en numerosos tipos de células diferentes, mientras que otros son específicos de una particular de tipo de células. * Su origen está en el hígado principalmente y su función más importante es la del control externo del ciclo celular ( 퐺 0 퐺 0 퐺 0 → 퐺 1 퐺 1 퐺 1 )
- 60. Funciones de los Factores de Crecimiento Control Externo del Ciclo Celular: Estimular la proliferación celular (Mitogénesis) Mantener la supervivencia celular Estimular la migración celular dirigida Estimular la diferenciación celular E incluso la apoptosis
- 61. Tipos de factores de crecimiento Factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) Factores de crecimiento de los fibroblastos (FGF y KGF) Factor de crecimiento nervioso (NGF) Factor de crecimiento transformante β: TGF-β Factor de crecimiento insulínico tipo 1: IGF-1
- 62. La transducción de señales como mecanismo de acción celular Una forma relativamente sencilla de comunicación célula a célula, una de ellas emitirá una señal , en este caso una molécula. Esta molécula se unirá al receptor de la señal en la cubierta externa . Una vez unida a la membrana, la molécula pondrá en marcha una reacción en cadena de eventos moleculares que viaja desde la membrana externa de todo el camino , en muchos casos, hasta llegar al núcleo. En consecuencia, esta señal molecular pueden provocar que los genes se activen y desactiven .
- 63. Vía de Señalización Intracelular del IGF-I Vía de Señalización PI3K
- 64. Vía de Señalización MAPK La unión de F.C a su respectivo receptor tirosín-quinasa (RTK) provoca la dimerización de este y la subsiguiente autofosforilación de los residuos de tirosina presentes en la porción interna de los receptores. La fosforilación de la tirosina permite la unión de la GRB2 gracias la proteína adaptadora SH2. Este complejo atrae al SOS en estrecha proximidad de RAS en la membrana plasmática y cataliza la conversión de los GDP-RAS inactiva a GTP-RAS activa. Esta ultima activa la cascada de señalización por fosforilación.
- 65. La IGF-1 tiene un efecto estimulador de en la síntesis de proteínas y la expresión del gen del colágeno en cultivos de fibroblastos La influencia de IGF-1 en la retracción de redes de colágeno, se comprobó en cultivo en redes de colágeno en la presencia de diversas concentraciones del suero de ternera fetal dializado. Demostrándose que las redes de colágeno se retraían significativamente a bajas concentraciones de suero con diferentes concentraciones de factor de crecimiento.
- 66. Análisis de transferencia Northern de Pro α (I) de colágeno Fig 4. Análisis de transferencia Northern de Pro α (I) de colágeno y 36B4 ARNm extraídos de cultivos en monocapa de fibroblastos incubados con IGF-I 0, 1, 10, 100 ng / ml. En cada carril de 1% gel de agarosa, 6,6 ug de ARN totales se depositaron, transferido sobre membrana de nylon, y se hibridó con sondas de cDNA pHCAL I y 36B4. Las flechas indican el punto de deposición (D) y 18S y 28S ARN ribosómico de control.
- 67. La estimulación de síntesis de proteínas mediante el factor de crecimiento se inhibe por el ortovanadato de sodio
- 68. La estimulación de síntesis de proteínas mediante el factor de crecimiento se inhibe por el ortovanadato de sodio * A 200 uM de ortovanadato
- 69. Efecto del ortovanadato sobre síntesis de proteínas mediada por F.C En este experimento se demostró que el aumento de tasa de proteína sintetizada mediante factores de crecimiento fue inhibida por el ortovanadato de sodio, un inhibidor de tirosina fosfatasas. El efecto de la inhibición con ortovanadato de sodio fue dependiente de la dosis aplicada.
- 70. Efecto del Ortovanadato en c-FOS y MKP1 en presencia de FCS * c-FOS y MKP1 se detectaron por inmunotransferencia con anticuerpos específicos
- 71. Modulación de la síntesis proteica por acción de toxinas bacterianas y vegetales
- 72. Clasificación de toxinas bacterianas CARACTERÍSTICAS GENERALES ENDOTOXINAS Sustancias de diversa naturaleza ligadas a las bacterias que se liberan durante la multiplicación bacteriana o cuando el microorganismo se destruye ( LPS de Gram negativas) EXOTOXINAS Son proteínas solubles y termolábiles que la bacteria libera durante su desarrollo y que son perjudiciales para el organismo huésped. Sintetizadas por bacterias que contienen profagos/genes cromosómicos o plasmídicos que codifican la exotoxina ( toxina diftérica, tetánica, botulínica, etc)
- 73. Tipos de exotoxinas TOXINAS AB Tienen dos subunidades, la B que se une al receptor de la célula huésped y la A que tiene actividad enzimática y causa toxicidad (TOXINA DIFTÉRICA) TOXINAS QUE AFECTAN A UN SITIO ESPECÍFICO DEL HUÉSPED Actúan fuera o dentro de la célula. Pueden ser AB. Según donde actúen se subdividen en: • Neurotoxinas • Enterotocinas • Citotoxinas ( TOXINA DIFTÉRICA) TOXINAS QUE DESORGANIZAN LA MEMBRANA De la célula huésped, no tienen porciones AB separables. TOXINAS QUE SON SUPERANTÍGENOS Estimulan, en mayor medida que los antígenos normales a las células T para producir citocinas
- 74. Corynebacterium difteriae Bacteria gram positiva
- 75. Βeta corinefago ↓ [Fe] Corynebacterium difteriae TOXINA DIFTÉRICA
- 76. Toxina diftérica C R
- 77. Receptor proHB-EGF Signal sequence (1-22) Pro-sequence (23-91) HB-binding domain (92-105) EGF-like domain (106-145) A short linker (146-160) Dominio transmembrana (161-183) Región citoplasmática (184-208)
- 78. CD9
- 80. Reconocimiento entre DT y proHB-EGF Dominio tipo EGF
- 81. Estructura de cristal de DT en su cambio conformacional abierto 379-376
- 82. Activación proteolítica de DT Furina (proteasa)
- 83. Internalización de la DT Toxina Diftérica Toxina Diftérica proHB-EGF Desintegración DT
- 84. Interaccion y conformación del dominio T con la membrana a pH ácido
- 85. Traslocación del dominio C
- 86. Actividad enzimática del dominio C
- 87. Inhibición de síntesis proteica MUERTE CELULAR
- 88. Toxinas vegetales Alcaloides ( Producen una acción fisiológica intensa sobre el sistema nervioso central o el parasimpático.) Glucósidos (Sustancias en las cuales un azúcar se une por medios químicos a otra molécula. Fitotoxinas ( moléculas proteínicas que se encuentran entre las plantas conocidas como de mayor toxicidad y no son destruidas por los procesos digestivos.) Oxalato ( constituidas por finos cristales de oxalato de calcio. Provocan una inmediata irritación local si son masticadas, y graves problemas renales si son absorbidas por el intestino.) Resinoides (son sustancias complejas y muy diferentes entre ellas. La única propiedad que comparten una vez extraídas son semisólidas a temperatura ambiente, y se pueden quemar fácilmente.) Bociogenos ( Impiden la asimilación del yodo por parte del organismo, el elemento necesario para que la glándula tiroides funcione normalmente. Pueden provocar inflamación y disfuncionalidad de dicha glándula.
- 89. Ricinus comunis
- 90. Ricina
- 93. Inhibición de síntesis proteica MUERTE CELULAR
Notas del editor
- Las bases sin aparear de las asas o bucles sirven y ayudan a la interacción del ARNt con las sub unidades de los ribosomas y con el ARNm. Posee en su extremo 3’ siempre la secuencia de CCA donde se unirá covalentemente su respectivo aminoácido el cual será determinado por el anticodon que posee en otra asa o bucle.
- El aminoacil ARNt sintetasa consume dos enlaces ricos en energía y une al extremo C del aminoácido el AMP y luego lo lleva al ARNt respectivo formando un enlace covalente entre el extremo C terminal con el residuo adenilico de la ultima base del ARNt. Existen 20 enzimas diferentes, una para cada aminoácido, estas enzimas también poseen una capacidad autocorrectora, ya que son capaces de reconocer una unión errónea entre su aminoácido y un ARNt erróneo. Puede romper el enlace que produce para luego colocar al aminoácido con su ARNt correcto.
- (i) un codón de iniciación correcto para que interactúe con el ARNt iniciador; (ii) una secuencia Shine-Dalgarno complementaria a la secuencia anti-Shine-Dalgarno en el 16S ARNr; (iii) una traza de pirimidinas que interactúan con la proteína S1; y (iv) elementos potenciadores de la unión entre pares de bases secuencia arriba o secuencia abajo del codón de iniciación.
- (i) un codón de iniciación correcto para que interactúe con el ARNt iniciador; (ii) una secuencia Shine-Dalgarno complementaria a la secuencia anti-Shine-Dalgarno en el 16S ARNr; (iii) una traza de pirimidinas que interactúan con la proteína S1; y (iv) elementos potenciadores de la unión entre pares de bases secuencia arriba o secuencia abajo del codón de iniciación.
- La síntesis de las proteínas se regula, tanto en las células procariotas, como en las eucariotas, a través de diferentes mecanismos entre los que se puede destacar la regulación de los niveles de ARNm (control pretraduccional) y el control de la eficacia de lectura de un determinado ARNm (control traduccional). Aparte de estos procesos generales, la traducción en células eucarióticas de determinados tipos de ARNm presenta mecanismos específicos de control, como la compartimentación citoplasmática de determinados tipos de ARNm o el silenciamiento de la expresión de determinados genes, por degradación de sus ARNm específicos mediante interacción con moléculas pequeñas de ARN (ARNsi o ARN pequeño de interferencia) (véase el Cap. 22). 21.6.1 Regulación de los niveles de ARNm La concentración de un determinado tipo de ARNm se relaciona con diferentes procesos: su velocidad de síntesis o procesamiento postranscripcional, su transporte al citosol en el caso de los ARNm eucarióticos y su estabilidad metabólica o vida media. El ARNm eucariótica que madura en el núcleo es transportado a través de los poros nucleares hasta el citosol, donde se inicia su traducción por los ribosomas. En este proceso de transporte participan proteínas de transporte nucleares, como las exportinas, así como determinadas proteínas citosólicas, como la proteína de unión a la caperuza (o eIF-4G). Los niveles de ARNm alcanzados en el citosol dependen, pues del balance entre los procesos de suministro y de degradación. La estabilidad de un determinado ARNm depende, tanto de su propia estructura como de la presencia de proteínas y factores que regulan su velocidad de degradación. Los ARNm bacterianos suelen ser muy inestables, con vidas medias de alrededor de 3 minutos, siendo degradados por exonucleasas que actúan en la dirección 3’5’. Los ARNm eucarióticos suelen ser más estables, alcanzando vidas medias de varias horas, aunque los que codifican para ciertas proteínas reguladoras tienen vidas medias inferiores a 30 minutos. Uno de los factores que regula la estabilidad del ARNm es la longitud de su cola de poli(A). En el citosol, la cola de poli(A) es degradada lentamente por la exonucleasa DAN, que va recortando la cola de poli(A) en la dirección 3’5’. Cuando la longitud de la cola de poli(A) desciende por debajo de 30 nucleótidos se acelera la degradación, tanto del extremo 3’, como del 5’ mediante la eliminación de la caperuza por medio de la enzima Dcp y posterior degradación del extremo 5’ (Fig. 21-11a). El proceso degradativo puede verse afectado por la unión al segmento 3’UTR de proteínas específicas que disminuyen o aumentan la velocidad de degradación de la cola de poli(A). Igualmente, la presencia de factores proteicos de traducción asociados al ARNm disminuye su degradación, por lo que la degradación de un ARNm se correlaciona inversamente con su tasa de traducción. Para algunos ARNm existe una variante del proceso de degradación mediado por la existencia de secuencias nucleotídicas específicas en la región 3’UTR que son reconocidas por endonucleasas, que cortan la molécula de ARNm desproveyéndola de la cola de poli(A), lo que acelera su degradación por exonucleasas.
- Un ejemplo interesante del control de la síntesis de una proteína a través del control de la estabilidad de su ARNm es el del receptor de la transferrina, proteína de membrana necesaria para la captación del hierro por la célula. Este mensajero posee en su región 3’UTR secuencias específicas que, por apareamiento complementario parcial, forman horquillas específicas denominadas IRE (elementos de respuesta a hierro). En ausencia de hierro, estas estructuras son reconocidas por una proteína específica, IREBP (proteína de unión a IRE) que se une a ellas y disminuye la degradación del ARNm. En presencia de hierro, éste se une a la proteína, evitando que ésta se una al ARNm y, por tanto, favoreciendo la degradación del ARNm y disminuyendo la síntesis del receptor de transferrina.
- El control traduccional viene mediado fundamentalmente por la eficacia del proceso de iniciación. Éste, a su vez, depende de la disponibilidad de los factores de iniciación y la actividad de los mismos como de la estructura del ARNm, en especial de la zona 5’UTR. En las bacterias existe un control traduccional negativo mediado por proteínas que, al unirse a la secuencia de Shine-Dalgarno, disminuyen la unión del ribosoma al ARNm. Algunos ARNm bacterianos tienen represores específicos, como en el caso de los ARNm de las proteínas ribosomales, en las que la unión de algunas de éstas al ARNm policistrónico disminuye la traducción del mismo (véase el Cap. 22). En los ARNm eucarióticos, la estructura de la región 5’UTR puede afectar la eficacia del proceso de iniciación, así como la unión de proteínas que pueden actuar como represores traduccionales. Así, en el caso del ARNm de la ferritina (proteína almacenadora de hierro), en ausencia de hierro, la proteína IREBP se une a un elemento IRE existente en la región 5’UTR, impidiendo la traducción del mensajero. En presencia de hierro la afinidad de la proteína por el IRE disminuye en gran medida, quedando el IRE libre y desapareciendo el bloqueo de la traducción del mensajero y el aumento de la síntesis de ferritina.
- La cadena polipeptídica resultante del proceso biosintético en los ribosomas da lugar a su correspondiente proteína nativa, tras una serie de modificaciones (modificaciones postraduccionales) que incluyen la eliminación de residuos terminales o internos, modificaciones químicas de las cadenas laterales de determinados aminoácidos y el plegamiento de la cadena para formar las estructuras secundaria y terciaria apropiadas. A veces, las modificaciones son cotraduccionales, es decir, se producen a medida que la cadena se va sintetizando. En cualquier caso, estas modificaciones están relacionadas con la actividad y la funcionalidad de la proteína. En la Tabla 21-4 se muestran algunas de las modificaciones más habituales. En cada una de ellas se modifica un determinado aminoácido, o secuencia de la cadena polipeptídica, por medio de enzimas de modificación específicas. Cada una de las modificaciones desempeña un papel concreto en el funcionamiento de una proteína: así, la proteólisis parcial y la formación de puentes disulfuro son procesos importantísimos para la adquisición de la estructura tridimensional activa, la fosforilación-desfosforilación afecta considerablemente a la actividad de un buen número de enzimas, mientras que la glicosilación hace cambiar las propiedades de otras muchas.
- invertido el mapa de densidad ribosoma mediante umbrales calculados sobre la base de estimaciones de volumen molecular
- ARN mostrado en cadenas estendidas desde el túnel hasta la region de la base del tallo
- El sitio putativo de unión a la eritromicina interior (circulo rojo ) the location of section where tunnel entrance width was measured. Scale bar
- Si están extracelularmente, estimulan el crecimiento celular; se unen a receptores de la superficie de la célula y activan las vías de señalización intracelular. Estas vías estimulan la acumulación de proteínas y otras macromoléculas, aumentando la síntesis y disminuyendo la degradación.
- Migración celular dirigida es quimiotaxis, aquí los factores de crecimiento promueven la sintesis de actina
- Una célula puede “comunicarse" con la siguiente mediante el envío de las moléculas de un lado a otro . El resultado final de todo esto es que la célula que ahora recibe la información cambie su comportamiento : puede morir, dividirse , o hacer nuevas moléculas en respuesta a la señal de la otra célula . En primer lugar, la recepción se produce cuando un ligando se une a un receptor en la membrana . Los receptores pueden variar. Por ejemplo , hay tirosina quinasas de receptores , receptores G acoplados a la proteína , y canales iónicos activados por ligando . Cuando el ligando se une al receptor , se dispara algún tipo de cambio conformacional que induce la transducción, en este caso el receptor es tirosina quinasa y el cambio conformacional se da en la subunidad beta, haciendo que esta se autofosforile generando otros cambios internos, como vemos en el diagrama , un grupo fosfato se está pasando a través de una cascada de fosforilación. Por último , hay algún tipo de respuesta, por lo general una vez que la señal alcanza el núcleo , ya que desencadena la activación o desactivación de genes . Algunos puntos importantes para recordar acerca de las vías de transducción de señales son de que permiten la comunicación celular, la respuesta rápida , y las señales amplificadas. a continuación veremos las vias de señalizacion que siguen los factores de crecimiento, especialmente el IGF-I.
- La insulina y el IGF Señalización La vía de señalización del receptor del factor de crecimiento insulínico tipo 1 ( IGF - 1R ). IGF - 1 e IGF - 2 se unen a la subunidad α de la IGF - 1R , esto conduce a la autofosforilación de la subunidad β de los receptores y la exposición de los residuos fosforilados que funcionan como sitios de atraque para IRS y proteínas adaptadoras ( Shc , Gab1 , APS ) Esto resulta en la fosforilación del sustrato del receptor de insulina ( IRS ) con la fosforilación de la subunidad reguladora p85 de fosfatidilinositol 3 - quinasa ( PI3K ) y la activación de la subunidad catalítica de p110 , resultando en la formación de fosfatidilinositol 3,4 fosfato ( PIP2 ) y fosfatidilinositol 3,4,5 fosfato ( PIP3 ) . PIP3 entonces activa de Akt . El supresor de tumor y fosfatasa homólogo tensin suprimido en el cromosoma 10 ( PTEN ) , inhibe la PI3K . Akt inhibe la apoptosis mediante la inactivación de BCL- 2 antagonista de la muerte celular ( BAD ) y estimula la síntesis de proteínas mediante la activación del ‘blanco’ de la rapamicina en mamíferos (mTOR ) . mTOR activa la quinasa S6 ribosómica ( S6K ) y factor de iniciación eucariota 4E proteína de unión - 1 ( 4E - BP - 1 ) , que conduce a la síntesis de proteínas . La activación de mTOR es inhibida por el complejo de esclerosis tuberosa ( TSC1/TSC2 ) . En la ausencia de nutrientes celulares , los niveles de AMPK incrementan e inhiben la síntesis de proteínas a través de efectos en TSC1 / 2 sobre mTOR . Señalización a través de la IGF - 1R también activa las proteínas adaptadoras Shc y Grb2 , conduce a la activación de la proteínas quinasas activadas por mitógenos ( MAPK) , que resulta en la proliferación celular . AMPK: proteina quinasa activada por adenosín monofosfato. MAPK: proteina quinasa activada por mitógenos.
- Figura 3 . La vía MAPK señalización . Activada por mitógenos proteína quinasa ( MAPK ) transmiten una amplia variedad de señales extracelulares en respuesta a una serie de estímulos del medio ambiente (70) . Como mínimo , existen cuatro módulos de señalización MAPK en células de mamíferos distintos . Aquí se muestra una cascada de señalización MAPK simplificado con la vía RAS- RAF- MEK- ERK . La unión de factores de crecimiento ( HGF / SF , por ejemplo) a su respectivo receptor de la tirosina quinasa del receptor ( RTK ) , tales como Met , provoca la dimerización del receptor y la subsiguiente autofosforilación de residuos de tirosina presentes en la porción interna de los receptores . La estimulación de los receptores tirosina quinasas generan auto fosforilación generando así, sitios de unión a proteínas SH2, esta proteína con este dominio SH2 se llama GRb2 que también tiene un factor intercambiador de nucleótidos llamada SOS, así todo el complejo de esta proteína al asociarse al receptor activado por el factor de crecimiento, hace que SOS se asocie a la membrana plasmática e interaccione con Ras-GDP catalizandolo a Ras-GTP . RAS-GTP (ahora activado) inicia la cascada de señalización por fosforilación a RAF o MKKK, que , a su vez , fosforila MEK o MKK. La MEK fosforila a ERK (factor de transcripción nuclear) éste se transloca al núcleo y fosforila a Elk-1. Elk-1 es otro factor de transcripción nuclear, que desempeña un importante función en la transcripción de genes. Además del paradigma clásico dimerización de RTK , señalización de GPCR de ERK se puede lograr en respuesta a estímulos extracelulares a través de mecanismos que no se comprenden totalmente en la actualidad.
- Se hizo un estudio en mallas de colágeno con fibroblastos en monocapa** Lo que en esta gráfica podemos ver son los resultados de un experimento que se realizó primero a diferentes concentraciones de FCS (en A -10%, en B- 5% Y en C-1%). Queriéndose hallar la retracción de colágeno en diferentes concentraciones de IGF-I (0, 1, 10, 100 ng/ml) Cuando el medio contenía 10% de FCS, ningún efecto significativo del IGF-I se observó, es decir no hubo variación significativa a medida que se variaba la concentración de IGF-I (señalando la gráfica A) a través de los días de cultivo. No hay variación significativa entre el cultivo de control (que no tiene factor de crecimiento) y el cultivo con 100 ng/ml de IGF-I, por ejemplo, lo que indica que en este caso otros factores de crecimiento presentes en el suero son los que provocan síntesis de proteínas y eventualmente la retracción del colágeno. ESTÁ BIEEEN???? PREGUNTAR XD En la presencia de 5% de FCS, una ligera estimulación de la retracción de malla se produjo, despues de 2 días cuando IGF-I se añadió a la concentración de 100 ng/ml. Podemos ver que cuando hay menos concentración de suero, se nota más la acción específica del factor de crecimiento a diferentes concentraciones en la retracción del colágeno, pero es mucho más notoria en C. En mallas sembradas en la presencia de 1% de FCS, la adición de IGF-I estimuló la retracción de malla de una manera dependiente a la dosis: en presencia de 1ng/ml de IGF-I, no se produjo alteración significativa respecto del control. En la presencia de 10 ng/ml de IGF-I , la retracción de malla fue significativamente mayor después del 4to día de cultivo. En presencia de 100 ng/ml la estimulación de la retracción de malla fue significativa después del 2do día de cultivo. Observamos que es mucho más notoria la estimulación del IGF-I en la retracción del colágeno en presencia de 1% de FCS que en los demás.
- Representación esquemática de las acciones específicas citoprotectores de ortovanadato sobre la isquemia/infarto de miocardio inducida por reperfusión-. La unión de factores de crecimiento a recptores tirosina quinasa activan Akt través de PI3K y quinasa-1 (PDK1) la activación de fosfatidilinositol-dependiente. La isquemia / reperfusión causa una inactivación de Akt, promoviendo así las vías de apoptosis, como GSK-3β, Bad, y la caspasa-3 cascadas. Insultos isquémicos también inducen la activación de calpaína por la movilización de Ca2 +. Ortovanadato utilizado en el presente estudio inhibe la proteína tirosina fosfatasas o promueve la actividad de PI3K mediante la producción de H2O2, promoviendo o preservando la actividad de Akt disminuida después de la isquemia. Por lo tanto, la GSK-3β y Bad son preferentemente fosforilados por Akt, y estas fosforilaciones a su vez inhiben la señalización de la apoptosis incluyendo la caspasa-3 de activación. El tratamiento con ortovanadato también inhibió la producción desglose fodrin inducida por calpaina (BDP). Las fosfatasas de proteína tirosina cumplen un papel importante en la lucha contra las señales que conducen a la activación celular. Varios observaciones han demostrado un vínculo entre la función de la insulina o factor de crecimiento similar a la insulina y PTP-1B. PTP-1B interactúa directamente con el receptor de la insulina y elimina la fosfatos de tirosina incorporados por autofosforilación en respuesta a la insulina o factor de crecimiento similar a la insulina vinculante, por lo tanto, afecta negativamente a la actividad del receptor de insulina o factor de crecimiento similar a la insulina. Al desfosforilar la subunidad beta del receptor, no se puede llevar a cabo la unión de proteínas adaptadoras ni la cascada de fosforilaciones, de esta manera no se puede llevar a cabo la activación de factores de transcripción ni la eventual traducción.
- La transcripción de c-Fos se ve aumentada en respuesta a multitud de señales extracelulares, como por ejemplo los factores de crecimiento. Los miembros de la familia c-Fos dimerizan con la proteína c-Jun para formar el factor de transcripción AP-1, el cual activa la transcripción de numerosos y diversos genes implicados en todos aquellos procesos relacionados con la proliferación y la diferenciación celular con el fin de evitar procesos de invasión y daño celular. Lo que aquí se quiere ver o comprobar es que el efecto modulador del factor de crecimiento se hace a nivel de la expresión genética.
- Es una bacteria gram positiva
- Beta corinefago es un bacteriofago lisogenico que introduce su material genetico en corynebacterium difteriae y este gen se traduce a baja concentracion de hierro. El hierro es un factor negativo para la sintesis de esta toxina
- Toxina difterica(DT) Proteina de 535 aminoácidos organizada en 3 dominios estructurales de igual tamaño -Dominio C (Catalitico): Es la parte A de la toxina, tiene 7 ahelices y 2 hojas b de 5 y 3 cadenas, Esta unido al dominio T por un puente disulfuro Cys186-Cys201 -Dominio T(Transmembrana): Conjunto de 10 ahélices denominadas de TH1 a TH9 con un TH5´ (es una ahélice pequeña) entre TH5 y TH6. Las hélices TH8 y Th9 son hidrofóbicas y estan ocultos por cadenas amfifilicas TH1 aTH4, y Th5 a Th7 respectivamente -Dominio R(Union al receptor) es una hoja b con 11 cadenas tiene el 2do puente disulfuro Cys461-Cys471
- Es una glicoproteina transmembrana de 187 aminoacidos, se ve que tiene 208 pero no se cuentan los citoplasmaticos. Sabemos que una toxina no va a tener un receptor en la celula es algo ilogico, este receptor es utilizado para liberar el factor de crecimiento maduro. El dominio tipo EGF es el que se une al dominio R de la toxina. NOTA: Los residuos Phe115 Leu127 y especialmente Glu 141 y en menos cantidad Lys122 Ala129 Ile133 e His135 (como vemos, estos residuos estan en la parte del dominio tipo EGF) estan implicados en el reconocimiento de la toxina difterica por mutagenesis directa ( son tecnicas en las cuales se suele cambiar un aminoacido/s especifico/s). En las celulas de raton los residuos Phe115, Ala129, Ile133, His135 y Glu141 estan mutados, esto explica la resistencia del raton a la toxina difterica. Si transferimos el gen simio receptor en los ratones resistentes a la toxina este gen confiere sensibilidad a la toxina.
- CD9 es un coreceptor de DT, pertenece a la familia de las tetraspans, y tiene 4 helices transmembrana y 2 dominios extracelulares, es importante porque interactua con proHB-EGF incrementando la afinidad hacia la toxina.
- HB-EGF tiene forma de media luna y el dominio R forma de silla de montar en su pared barril beta, en esta union cada molecula entierra el 1100 de su area que representa el 50% del dominio EGF. La parte central de esta union esta conformada predominantemente por cadenas laterales de residuos apolares e interacciones hidrofilicas Esta union hace que la toxina tenga un cambio conformacional
- El dominio R al unirse a su receptor, gira 180° como si se abriera un libro, entre los residuos 379-386 que unen R con T, y se llega a encontrar mas alejado de los otros dominios. Se ha hipotetizado que esta conformacion permite la interaccion del dominio T con la membrana mientras que R sigue unido a su receptor al alcanzar el pH endosomico. Sin embargo, se ha comprobado que al alcanzar este pH el dominio R se separa de su receptor y esto facilita el proceso de traslocacion. Estamos hablando cuando la toxina ya llego al endosoma Cuando estan en esta conformacion, a veces se pueden formar dimeros no toxicos de toxina difterica interactuando el dominio C y Tde otra molecula.
- Para activar la toxina, el bucle e 14 aminoacidos entre el dominio C y T debe ser roto. Esta rotura debe ser hecha por furina, una proteasa que se encuentra en la membrana. Hay otras celulas proteasas o endoproteasas PACE4 o tripsina que también puede activar DT. La rotura toma lugar entre Arg193 y Ser194. Una vez roto el dominio C sigue unido al dominio T por el puente disulfuro Cys186-Cys201. -Celulas deficientes en furina son poco sensibles a la difteria a menos que sea activada por otra proteasa como tripsina. -Si se rompe el puente disulfuro en los instantes de roto el bucle, se pierde la toxicidad. Este puente debe ser roto en el endosoma o cerca a la translocación
- DT/proHB-EGF es internalizado por vesiculas cubiertas de clatrina y entra al sistema endosomal. Por via endocitica, la DT es llevada al endosoma tardio y en ultima instancia al lisosoma para ser degradado. PROBABLEMENTE el receptor de DT sigue la misma ruta. El pH acido del endosoma permite la interaccion del dominio T con la membrana del compartimiento y se inicia la translocacion del dominio C a través de la membrana. No todas las moleculas de DT se translocan, pero basta con una para matar una celula.