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Función y proceso del receptor TCTE-1

Función y proceso del receptor TCTE-1


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Me preguntaba si alguien conocía el función y proceso del receptor TCTE-1 durante la unión de un espermatozoide con un óvulo. Lo único que sé de TCTE-1 es que es un receptor específico de la especie. También sé que su eliminación hará que los machos homocigotos sean infértiles. Sé que los investigadores están experimentando con ratones para estudiar TCTE-1.


Esto es demasiado largo para un comentario, así que como respuesta: paso bastante tiempo usando Pubmed y otras herramientas de búsqueda para encontrar más información. El artículo más reciente que encontré una y otra vez fue el de Juneja y sus colegas: "La divergencia de secuencia dentro del polipéptido TCTE1 específico de esperma se correlaciona con diferencias específicas de especie en la unión de los espermatozoides a los óvulos con zona intacta". (que probablemente también encontraste). Este artículo solo ha sido citado dos veces, lo cual es una mala señal para un artículo que hace conexiones tan importantes. Supongo que no se han realizado más investigaciones en esta área o, al menos, no se han publicado. Más allá de esto, me temo que no hay otra información disponible (me complace cambiar esto, si hay alguna otra información disponible).


Función y proceso del receptor TCTE-1 - Biología

En los animales más avanzados, los sentidos están constantemente trabajando, haciendo que el animal sea consciente de los estímulos, como la luz o el sonido, o la presencia de una sustancia química en el ambiente externo, mientras monitorea la información sobre el ambiente interno del organismo. Todos los animales simétricos bilateralmente tienen un sistema sensorial. El desarrollo de cualquier especie & # 8216 sistema sensorial ha sido impulsado por la selección natural, por lo tanto, los sistemas sensoriales difieren entre las especies de acuerdo con las demandas de sus entornos. Por ejemplo, el tiburón, a diferencia de la mayoría de los peces depredadores, es electrosensible (es decir, sensible a los campos eléctricos producidos por otros animales en su entorno). Si bien es útil para este depredador submarino, la electrosensibilidad es un sentido que no se encuentra en la mayoría de los animales terrestres.

Los sentidos proporcionan información sobre el cuerpo y su entorno. Los seres humanos tenemos cinco sentidos especiales: olfato (olfato), gusto (gusto), equilibrio (equilibrio y posición corporal), visión y audición. Además, poseemos sentidos generales, también llamados somatosensibilidad, que responden a estímulos como temperatura, dolor, presión y vibración. La sensación vestibular, que es el sentido de la orientación espacial y el equilibrio de un organismo, la propiocepción (posición de los huesos, las articulaciones y los músculos) y el sentido de la posición de las extremidades que se utiliza para rastrear la cinestesia (movimiento de las extremidades) son parte de la somatosensibilidad. Aunque los sistemas sensoriales asociados con estos sentidos son muy diferentes, todos comparten una función común: convertir un estímulo (luz, sonido o la posición del cuerpo) en una señal eléctrica en el sistema nervioso. Este proceso se llama transducción sensorial.

Hay dos tipos amplios de sistemas celulares que realizan la transducción sensorial. En uno, una neurona trabaja con un receptor sensorial, una célula o un proceso celular que está especializado para interactuar con un estímulo específico y detectarlo. La estimulación del receptor sensorial activa la neurona aferente asociada, que transporta información sobre el estímulo al sistema nervioso central. En el segundo tipo de transducción sensorial, una terminación nerviosa sensorial responde a un estímulo en el entorno interno o externo, esta neurona constituye el receptor sensorial. Las terminaciones nerviosas libres pueden ser estimuladas por varios estímulos diferentes, mostrando así poca especificidad de receptor. Por ejemplo, los receptores del dolor en las encías y los dientes pueden ser estimulados por cambios de temperatura, estimulación química o presión.

Recepción

El primer paso de la sensación es la recepción: la activación de los receptores sensoriales por estímulos como estímulos mecánicos (doblados o aplastados, por ejemplo), químicos o temperatura. Entonces, el receptor puede responder a los estímulos. La región del espacio en la que un receptor sensorial dado puede responder a un estímulo, ya sea lejos o en contacto con el cuerpo, es el campo receptivo del receptor. Piense por un momento en las diferencias en los campos receptivos para los diferentes sentidos. Para el sentido del tacto, un estímulo debe entrar en contacto con el cuerpo. Para el sentido del oído, un estímulo puede estar a una distancia moderada. Para la visión, un estímulo puede estar muy lejos, por ejemplo, el sistema visual percibe la luz de las estrellas a distancias enormes.

Sistema sensorial visual: Este esquema muestra el flujo de información desde los ojos hasta las conexiones centrales de los nervios ópticos y los tractos ópticos, hasta la corteza visual. El área V1 es la región del cerebro que participa en la visión.


Papel y funciones de los segundos mensajeros | Farmacodinamia

Después de leer este artículo, aprenderá sobre el papel y las funciones de los segundos mensajeros.

Muchas hormonas, neurotransmisores, autacoides y fármacos actúan sobre receptores de membrana específicos, cuya consecuencia inmediata es la activación de un componente citoplásmico del receptor, que puede ser una enzima como la adenilato ciclasa, la guanilato ciclasa o la activación de un sistema de transporte o la apertura de un canal de iones.

Estos componentes citoplasmáticos que transmiten el estímulo de los receptores se conocen como segundos mensajeros, siendo el primer mensajero el propio receptor. Ejemplos de segundos mensajeros son -cAMP, cGMP, ca 2+, proteínas G, IP3, DAG, etc.

El papel de cAMP como segundo mensajero fue revelado por primera vez por el trabajo de Sutherland a finales de 1950 & # 8217s. Este descubrimiento derribó las barreras que existían entre la bioquímica y la farmacología. El AMPc es un nucleótido sintetizado dentro de la célula a partir del ATP por la acción de la adenilato ciclasa en respuesta a la activación de muchos receptores. Se inactiva por hidrólisis a 5 & # 8242-AMP, por la acción de la enzima fosfodiesterasa.

El AMPc tiene diversos efectos reguladores sobre las funciones celulares, por ejemplo, el metabolismo energético, la división celular y la diferenciación celular, el transporte de iones, la función de los canales de iones, la contractilidad del músculo liso, etc. Estos efectos variados se producen por un mecanismo común, a saber, la activación de varias proteína quinasas por AMPc.

Muchos fármacos diferentes, hormonas de neurotransmisores, producen sus efectos aumentando o disminuyendo la actividad catalítica de la adenilato ciclasa y, por lo tanto, disminuyendo o aumentando la concentración de AMPc dentro de la célula. Los niveles de AMPc en la célula también pueden elevarse inhibiendo la enzima metabolizadora fosfodiesterasa.

El monofosfato de guanosina cíclico es otro mensajero intercelular sintetizado por la enzima guanilato ciclasa de GTP. Se ha identificado en células cardíacas, células de músculo liso bronquial y otros tejidos. Para la mayoría de los efectos producidos, el cAMP parece ser estimulante mientras que el cGMP parece ser de naturaleza inhibidora.

Cuando los sistemas cAMP y cGMP están presentes en una sola célula o tejido, están vinculados a receptores a través de los cuales los fármacos producen efectos opuestos. Por ejemplo, en las células del tejido cardíaco, los adrenorreceptores β aumentan la frecuencia y la fuerza de contracción al aumentar los niveles de cAMP, mientras que los receptores colinérgicos tienen un efecto opuesto al aumentar los niveles de cGMP.

La IP3 y el sistema DAG es otro sistema de segundo mensajero intracelular importante, y fue identificado por primera vez por Michell en 1975. Ambos son productos de degradación de los fosfolípidos de membrana por una enzima fosfolipasa C. IP3 actúa de forma muy eficaz para liberar calcio de las reservas intracelulares. Se sabe que este Ca 2+ regula la función de varias enzimas, proteínas contráctiles y canales iónicos.

DAG activa directamente la proteína quinasa C y controla la fosforilación de los aminoácidos de una variedad de proteínas intracelulares. Esto provoca la liberación de hormonas de las glándulas endocrinas o modula la liberación del transmisor neurológico y tímido o modula la contractibilidad del músculo liso o las respuestas inflamatorias o el transporte de iones o la promoción de tumores, etc. Existen al menos seis tipos diferentes de PKC distribuidos de manera desigual en diferentes células.

Activación de otras enzimas fosfolipasa A2 conduce a la producción de ácido araquidónico a partir de los fosfolípidos de la membrana, que luego se descomponen en prostaglandinas, leucotrienos, tromboxanos, etc.

Son bien conocidos por su papel como hormonas locales, pero es interesante que recientemente se haya demostrado que el ácido araquidónico y sus metabolitos funcionan como mensajeros intracelulares, controlando la función de los canales de potasio en ciertas neuronas.

Los iones de calcio son de gran importancia entre muchos otros segundos mensajeros intracelulares. Muchas acciones reguladoras están mediadas por Ca 2+ unido a su proteína reguladora intracelular, calmodulina. Los iones Ca 2+ también están implicados en la liberación de ácido araquidónico de los fosfolípidos de membrana por las fosfolipasas activadas y así inician la síntesis de prostaglandinas y leucotrienos. Se ha demostrado que el Ca 2+ en sinergia con la PKC activa la función celular como la glucogenólisis de los hepatocitos, la liberación de insulina del páncreas. El Ca 2+ también juega un papel importante en la contracción y relajación de los músculos esqueléticos y lisos del cuerpo.

Las proteínas G representan el nivel de gestión media en la organización celular y son capaces de comunicarse entre los receptores y las enzimas efectoras o canales iónicos. Se denominaron proteínas G debido a su interacción con los nucleótidos de guanina, GTP y GDP.

Las proteínas G están unidas a la superficie citoplasmática de la membrana plasmática. Son moléculas heterotriméricas que constan de 3 subunidades α, β y γ (fig. 3.10). Su clasificación como estimulante o inhibitoria se basa en la identidad de su subunidad α distinta.

Las subunidades β y γ permanecen asociadas como un complejo β γ con la superficie citoplásmica de la membrana cuando el sistema está inactivo o en estado de reposo, el GDP se une a la subunidad α.

Siempre que un agonista interactúa con el receptor, esto facilita la unión de GTP a la subunidad α y promueve la disociación de GDP de su lugar. La unión de GTP activa la subunidad α y luego se cree que α-GTP se disocia de β e interactúa con un efector unido a la membrana.

El proceso finaliza cuando se produce la hidrólisis de GTP a GDP a través de la actividad GTpasa de la subunidad α. El α-GDP resultante luego se disocia del efector y se reúne con β γ completando el ciclo de respuesta. La unión de la subunidad a una molécula efectora en realidad aumenta su actividad GTpasa, la magnitud de este aumento varía para los diferentes tipos de efectores.

Los mecanismos de este tipo en general dan como resultado la amplificación porque un solo complejo receptor agonista puede activar varias moléculas de proteína G a su vez, y cada una de ellas puede permanecer asociada con la enzima efectora durante el tiempo suficiente para producir muchas moléculas de producto.

El producto es a menudo un segundo mensajero y se produce una mayor amplificación antes de que se produzca la respuesta celular final. Es la adaptación biológica de un organismo para el uso juicioso de sus sustancias transmisoras.

Las proteínas G no son todas idénticas, la subunidad α en particular muestra variabilidad. Se cree que hay tres variedades principales de proteína G, a saber. GRAMOs, GI y Gq. GRAMOs y Gi producen respectivamente estimulación e inhibición del sistema efector (fig. 3.11). No es inusual que varios receptores en una célula individual activen una sola proteína G y un solo receptor que regula más de una proteína G.


Receptores hormonales: significado y tipos

Un receptor de hormonas es una proteína receptora en la superficie de una célula o en su interior que se une a una hormona específica. La hormona provoca muchos cambios que tienen lugar en la célula. La unión de hormonas a receptores hormonales a menudo desencadena el inicio de una señal biofísica que puede conducir a más vías de transducción de señales o desencadenar la activación o inhibición de genes.

Tipos de receptores hormonales:

Receptores de hormonas peptídicas:

Suelen ser proteínas transmembrana. También se denominan receptores acoplados a proteína G, receptores sensoriales o receptores ionotrópicos. Estos receptores generalmente funcionan a través de segundos mensajeros intracelulares, incluido AMP cíclico (cAMP), inositol 1, 4, 5-trifosfato (IP3) y el sistema calcio (Ca 2+) -calmodulina.

Receptores de hormonas esteroides y receptores relacionados:

Son proteínas generalmente solubles que funcionan mediante la activación de genes. Sus elementos de respuesta son secuencias de ADN (promotores) que están unidas por el complejo del esteroide unido a su receptor. Los receptores en sí mismos son proteínas con dedos de zinc. Estos receptores incluyen los de glucocorticoides, estrógenos, andrógenos, hormona tiroidea (T3), calcitriol (la forma activa de vitamina D) y retinoides (vitamina A).

Receptores de hormonas peptídicas:

Con la excepción del receptor de la hormona tiroidea, los receptores de hormonas peptídicas y derivadas de aminoácidos se encuentran en la membrana plasmática. La estructura del receptor es variada.

Algunos receptores consisten en una sola cadena polipeptídica con un dominio a cada lado de la membrana, conectado por un dominio que atraviesa la membrana. Algunos receptores se componen de una sola cadena polipeptídica que pasa de un lado a otro en forma de serpentina a través de la membrana, dando múltiples dominios intracelulares, transmembrana y extracelular. Otros receptores están compuestos por múltiples polipéptidos. Ex. El receptor de insulina es un tetrámero unido por disulfuro con las subunidades β que abarcan la membrana y las subunidades α ubicadas en la superficie exterior.

Posteriormente a la unión hormonal, se transduce una señal al interior de la célula, donde los segundos mensajeros y las proteínas fosforiladas generan respuestas metabólicas apropiadas. Los segundos mensajeros principales son cAMP, Ca 2+, trifosfato de inositol (IP3) y diacilglicerol (DAG).

Las proteínas se fosfoanilan en serina y treonina por la proteína quinasa dependiente de AMPc (PKA) y la proteína quinasa C activada por DAG (PKC). Además, una serie de tirosina quinasas intracelulares y asociadas a la membrana fosforilan residuos de tirosina específicos en las enzimas diana y otras proteínas reguladoras.

La señal de unión a hormonas de la mayoría de los receptores de la membrana plasmática, aunque no de todos, se transduce al interior de las células mediante la unión de complejos receptor-ligando a una serie de proteínas de unión a GDP / GTP localizadas en la membrana conocidas como proteínas G. Las interacciones clásicas entre los receptores, el transductor de proteína G y la adenilato ciclasa localizada en la membrana se ilustran utilizando como ejemplo la hormona pancreática glucagón.

Cuando las proteínas G se unen a los receptores, el GTP se intercambia con el GDP unido a la subunidad α de la proteína G. El gaEl complejo -GTP se une a la adenilato ciclasa, activando la enzima. La activación de ade & timnilato ciclasa conduce a la producción de AMPc en el citosol y a la activación de PKA, seguida de la fosforilación reguladora de numerosas enzimas. Las proteínas G estimulantes se denominan G, las proteínas G inhibidoras se denominan Gi.

Una segunda clase de hormonas peptídicas induce la transducción de 2 segundos mensajeros, DAG e IP3. La unión hormonal es seguida por la interacción con una proteína G estimulante que es seguida a su vez por la activación de la proteína G de la fosfolipasa C-y localizada en la membrana (PLC-y). PLC-y hidroliza fosfatidilinositol bisfosfato para producir 2 mensajeros a saber. IP3, que es soluble en el citosol, y DAG, que permanece en la fase de membrana.

IP citosólica3 se une a sitios en el retículo endoplásmico, abriendo los canales de Ca 2+ y permitiendo que el Ca 2+ almacenado inunde el citosol. Allí activa numerosas enzimas, muchas activando su calmodulina o subunidades similares a la calmodulina.

El DAG tiene 2 funciones: se une y activa la PKC y abre los canales de Ca 2+ en la membrana plasmática, lo que refuerza el efecto de la IP3. Al igual que la PKA, la PKC fosforila los residuos de serina y treonina de muchas proteínas, modulando así su actividad catalítica.

Receptor de insulina:

Es un receptor transmembrana que es activado por la insulina. Pertenece a la gran clase de receptores de tirosina quinasa. Dos subunidades alfa y dos subunidades beta forman el receptor de insulina. Las subunidades beta atraviesan la membrana celular y están unidas por enlaces disulfuro. Las subunidades alfa y beta están codificadas por un solo gen (INSR). El receptor de insulina se ha designado como CD220 (grupo de diferenciación y timidez 220).

Función del receptor de insulina: efecto de la insulina sobre la captación y el metabolismo de la glucosa:

La insulina se une a su receptor, lo que a su vez inicia muchas cascadas de activación de proteínas.

Éstos incluyen-

I. Translocación del transportador Glut-4 a la membrana plasmática y afluencia de glucosa

iii. Glucólisis y síntesis de ácidos grasos

Los receptores de insulina (una familia de receptores de tirosina quinasa) median su actividad al provocar la adición de un grupo fosfato a determinadas tirosinas y # 8217 en ciertas proteínas dentro de una célula. Las proteínas & # 8216substrate & # 8217 que son fosforiladas por el receptor de insulina incluyen una proteína llamada & # 8216IRS-1 & # 8217 para & # 8216Insulin Receptor Substrate-1 & # 8217.

La unión y fosforilación de IRS-1 eventualmente conduce a un aumento en las moléculas transportadoras de glucosa de alta afinidad (Glut4) en la membrana externa de los tejidos que responden a la insulina, incluidas las células musculares y el tejido adiposo, y por lo tanto a un aumento en la captación de glucosa de la sangre. en estos tejidos. Brevemente, el transportador de glucosa (Glut4) se transporta desde las vesículas celulares a la superficie celular, donde luego puede mediar en el transporte de glucosa al interior de la célula. La síntesis de glucógeno también es estimulada por el receptor de insulina a través del IRS-1.

Patología de los receptores de insulina:

La principal actividad de activación del receptor de insulina es inducir la captación de glucosa. Por esta razón & # 8216 insensibilidad a la insulina & # 8217, o una disminución en la señalización del receptor de insulina, conduce a diabetes mellitus tipo 2 & # 8211 las células no pueden absorber glucosa y el resultado es hiperglucemia (un aumento en la glucosa circulante), y todas las secuelas que resultan de la diabetes. Los pacientes con resistencia a la insulina pueden presentar acantosis nigricans.

Se han descrito algunos pacientes con mutaciones homocigotas en el gen INSR, que causa el síndrome de Donohue o Leprechauns. Este trastorno autosómico recesivo da como resultado un receptor de insulina totalmente no funcional. Estos pacientes tienen orejas de implantación baja, a menudo protuberantes, fosas nasales ensanchadas, labios engrosados ​​y retraso severo del crecimiento.

En la mayoría de los casos, el pronóstico para estos pacientes es extremadamente precario y la muerte ocurre durante el primer año de vida. Otras mutaciones del mismo gen causan el síndrome de Rabson-Mendenhall menos severo, en el que los pacientes tienen dientes típicamente anormales y tímidos, encía hipertrófica (encías) y agrandamiento de la glándula pineal. Ambas enfermedades se presentan con fluctuaciones del nivel de glucosa: después de una comida, la glucosa es inicialmente muy alta y luego cae rápidamente a niveles anormalmente bajos.

Degradación de la insulina y sus receptores:

Una vez que una molécula de insulina se ha acoplado al receptor y ha efectuado su acción, puede ser liberada de nuevo al ambiente extracelular o puede ser degradada por la célula. La degradación normalmente implica endocitosis del complejo insulina-receptor seguida de la acción de la enzima degradante de la insulina. La mayoría de las moléculas de insulina son degradadas por las células del hígado. Se ha estimado que una molécula de insulina típica finalmente se degrada aproximadamente 71 minutos después de su liberación inicial a la circulación.

Receptor de glucagón:

Es un péptido de 62 kDa que es activado por el glucagón y es un miembro de la familia de receptores acoplados a proteína G, acoplados a Gs. La estimulación del receptor da como resultado la activación de la adenilato ciclasa y un aumento de los niveles de AMPc intracelular. Los receptores de glucagón se expresan principalmente en el hígado y en el riñón, encontrándose cantidades menores en el corazón, el tejido adiposo, el bazo, el timo, las glándulas suprarrenales, el páncreas, la corteza cerebral y el tracto gastrointestinal. tracto.

Receptores de hormonas esteroides:

Son proteínas que tienen un sitio de unión para una molécula de esteroide en particular. Sus elementos de respuesta son secuencias de ADN que están unidas por el complejo del esteroide unido a su receptor. El elemento de respuesta es parte del promotor de un gen. La unión por el receptor activa o reprime, según sea el caso, el gen controlado por ese promotor. Es a través de este mecanismo que las hormonas esteroides activan (o desactivan) los genes.

La secuencia de ADN del elemento de respuesta a los glucocorticoides (un homodímero de proteína) es:

donde n representa cualquier nucleótido (una secuencia palindrómica)

El receptor de glucocorticoides, como todos los receptores de hormonas esteroides, es un factor de transcripción de dedos de zinc; hay cuatro átomos de zinc, cada uno unido a cuatro cisteína & # 8217.

Para que una hormona esteroidea active la transcripción genética, su receptor debe:

(ii) Se une a una segunda copia de sí mismo para formar un homodímero

(iii) Estar en el núcleo, moviéndose desde el citosol si es necesario

(iv) Vincularse a su elemento de respuesta

(v) Activar otros factores de transcripción para iniciar la transcripción

Cada una de estas funciones depende de una región particular de la proteína (por ejemplo, los dedos de zinc para unir el ADN). Las mutaciones en cualquier región pueden alterar la función de esa región sin interferir necesariamente con otras funciones del receptor.

Superfamilia de receptores nucleares:

Las proteínas con dedos de zinc que sirven como receptores de glucocorticoides y progesterona son miembros de una gran familia de proteínas similares que sirven como receptores para una variedad de moléculas pequeñas e hidrófobas. Estos incluyen otras hormonas esteroides como el mineralocorticoide-aldoster-one, estrógenos, la hormona tiroidea (T3), calcitriol (la forma activa de la vitamina D), rednoides: vitamina A (retinol) y sus parientes: ácido retiniano / retinoico, ácidos biliares y ácidos grasos.

Estos se unen a miembros de la superfamilia denominada Receptores activados por proliferadores de peroxisomas (PPAR). Obtuvieron su nombre de su descubrimiento inicial como receptores de fármacos que aumentan la cantidad y el tamaño de los peroxisomas en las células.

En todos los casos, los receptores constan de al menos tres módulos funcionales o dominios desde el N-terminal al C-terminal, estos son:

I. Un dominio necesario para que el receptor active los promotores de los genes que se controlan.

ii. El dominio de dedos de zinc necesario para la unión del ADN (al elemento de respuesta)

iii. El dominio responsable de unir la hormona en particular, así como la segunda unidad del dímero.

Receptores de hormonas tiroideas:

Son miembros de una gran familia de receptores nucleares que incluyen los de las hormonas esteroides. Funcionan como factores de transcripción activados por hormonas y, por lo tanto, actúan modulando la expresión génica.

Los receptores de la hormona tiroidea se unen al ADN en ausencia de la hormona:

Generalmente conduce a la represión transcripcional. La unión de hormonas está asociada con un cambio conformacional en el receptor que hace que funcione como un activador transcripcional.

Los receptores de hormonas tiroideas de mamíferos están codificados por dos genes, denominados alfa y beta. Además, la transcripción primaria para cada gen puede empalmarse alternativamente, generando diferentes isoformas de receptores alfa y beta. Actualmente, cuatro receptores de hormonas tiroideas diferentes se reconocen como- (i) α-1 (ii) α-2 (iii) β-1 y (iv) β-2.

Al igual que otros miembros de la superfamilia de receptores nucleares, los receptores de hormonas tiroideas encapsulan tres dominios funcionales:

I. Un dominio de transactivación en el extremo amino que interactúa con otros factores de transcripción para formar complejos que reprimen o activan la transcripción. Existe una considerable divergencia en la secuencia de los dominios de transactivación de las isoformas alfa y beta y entre las dos isoformas beta del receptor.

ii. Un dominio de unión al ADN que se une a secuencias de ADN promotor conocidas como elementos de respuesta hormonal.

iii. Un dominio de unión y dimerización de ligando en el extremo carboxi-terminal.

Trastornos de los receptores de hormonas tiroideas:

Se han identificado varios seres humanos con un síndrome de resistencia a la hormona tiroidea y se ha descubierto que tienen mutaciones en el gen del receptor beta que anula la unión del ligando. Clínicamente, estos individuos muestran un tipo de hipotiroidismo caracterizado por bocio, concentraciones séricas elevadas de T3 y tiroxina y concentraciones séricas normales o elevadas de TSH.

Más de la mitad de los niños afectados presentan un trastorno por déficit de atención, lo que resulta intrigante si se considera el papel de las hormonas tiroideas en el desarrollo del cerebro. En la mayoría de las familias afectadas, este trastorno se transmite como un rasgo dominante, lo que sugiere que los receptores mutantes actúan de forma dominante negativa.

Receptores adrenérgicos (o adrenoceptores):

Son una clase de receptores acoplados a proteína G que son objetivos de las catecolaminas & # 8217. Los receptores adrenérgicos se unen específicamente a sus ligandos endógenos, las catecolaminas, adrenalina y noradrenalina (llamadas epinefrina y norepinefrina), y son activados por estos.

Muchas células poseen estos receptores, y la unión de un agonista generalmente causará una respuesta simpática (es decir, la respuesta de lucha o huida) a saber. la frecuencia cardíaca aumentará y las pupilas se dilatarán, la energía se movilizará y el flujo sanguíneo se desviará de otros órganos no esenciales al músculo esquelético. Hay varios tipos de receptores adrenérgicos, pero hay dos grupos principales, a saber. a-adrenérgico y P-adrenérgico.

Receptores α-adrenérgicos:

Estos receptores se unen a la noradrenalina (norepinefrina) y la adrenalina (epineph y shyrine). La fenilefrina es un agonista selectivo del receptor α. Existen como α1-receptores adrenérgicos y α2-receptores adrenérgicos.

Receptores β-adrenérgicos:

Estos receptores están vinculados a las proteínas Gs, que a su vez están vinculadas a la adenil ciclasa. Por tanto, la unión de agonistas provoca un aumento de la concentración intracelular del segundo mensajero cAMP. Los efectores cadena abajo de AMPc incluyen proteína quinasa dependiente de AMPc (PKA), que media en algunos de los eventos intracelulares que siguen a la unión de hormonas.

La epinefrina reacciona con los receptores adrenérgicos α y β, provocando vasoconstricción y vasodilatación, respectivamente. Aunque los receptores son menos sensibles a la epinefrina, cuando se activan, anulan la vasodilatación mediada por los receptores adrenérgicos β. El resultado es que los niveles elevados de epinefrina circulante provocan vasoconstricción. Los niveles más bajos de epinefrina dominan la estimulación de los receptores adrenérgicos β, lo que produce una vasodilatación general.

El mecanismo de los receptores adrenérgicos:

La adrenalina o la noradrenalina son ligandos del receptor para α1, α2 o receptores β-adrenérgicos, a, se acopla a Gq, lo que da como resultado un aumento de Ca 2+ intracelular que da como resultado la contracción del músculo liso. α2 por otro lado, se acopla a Gi, lo que provoca una disminución de la actividad de cAMP, lo que resulta en la contracción del músculo liso. Los receptores β se acoplan a G y aumentan la actividad del AMPc intracelular, lo que da como resultado la contracción del músculo cardíaco, la relajación del músculo liso y la glucogenólisis.

Funciones de α-receptores:

Los receptores α tienen varias funciones en común. Son:

(i) Vasoconstricción de las arterias al corazón (arteria coronaria)

(ii) Vasoconstricción de las venas

(iii) Disminuir la motilidad del músculo liso en el tracto gastrointestinal

Receptor adrenérgico alfa-1:

Los receptores alfa-1 -adrenérgicos son miembros de la superfamilia de receptores timidiformes acoplados a proteína G. Tras la activación, una proteína G heterotrimérica, Gq, activa la fosfolipasa C (PLC), lo que provoca un aumento de la IP3 y calcio. Esto desencadena todos los demás efectos. Acciones específicas de la β1 receptor implican principalmente la contracción del músculo liso.

Provoca vasoconstricción en muchos vasos sanguíneos, incluidos los de la piel y el sistema gastrointestinal, los riñones (arteria renal) y el cerebro. Otras áreas de contracción del músculo liso son, por ejemplo, el uréter, los conductos deferentes, los pelos (músculos erectores del pelo), el útero (durante el embarazo), el esfínter uretral, los bronquiolos (aunque menores al efecto relajante de β2 receptor en los bronquiolos). Otros efectos incluyen la glucogenólisis y la gluconeogénesis del tejido adiposo y el hígado, así como la secreción de las glándulas sudoríparas y la reabsorción de Na del riñón.

Receptor adrenérgico alfa-2:

Hay 3 subtipos altamente homólogos de α2 receptores a saber. α2A, α2B y α2C.Acciones específicas de la a2-receptor incluyen:

I. Inhibición de la liberación de insulina en el páncreas.

ii. Inducción de la liberación de glucagón del páncreas.

iii. Contracción de esfínteres del tracto gastrointestinal.

Receptor adrenérgico beta-1:

Acciones específicas de la β1 receptor incluyen:

I. Aumentar el gasto cardíaco, tanto aumentando la frecuencia cardíaca como aumentando el volumen expulsado con cada latido (aumento de la fracción de eyección)

ii. Liberación de renina de las células yuxtaglomerulares

iii. Lipólisis en tejido adiposo

Receptor adrenérgico beta-2:

Acciones específicas de la β2 receptor incluyen:

I. Relajación del músculo liso, p. Ej. en los bronquios

ii. Relaja el esfínter urinario y el útero embarazada.

iii. Relaja el músculo detrusor urinario de la pared de la vejiga.

iv. Dilata las arterias al músculo esquelético

v. Glucogenólisis y gluconeogénesis

vi. Esfínteres contraídos del tracto gastrointestinal

vii. Secreciones espesas de las glándulas salivales.

viii. Inhibe la liberación de histamina de los mastocitos

ix. Aumentar la secreción de renina del riñón.


Más sobre cómo funcionan los receptores

Los receptores pueden desempeñar papeles tanto buenos como malos en el cuerpo humano.

En la enfermedad celíaca, por ejemplo, los receptores en células específicas del sistema inmunológico sirven como cerrojos y los fragmentos de la proteína del gluten sirven como llaves, desencadenando el daño intestinal característico de los celíacos conocido como atrofia vellosa.

Ciertos receptores celulares también parecen jugar un papel en causar daño en otras enfermedades autoinmunes. En una enfermedad autoinmune, su sistema inmunológico se activa por error y daña algunas de las células de su propio cuerpo. La enfermedad celíaca es una enfermedad autoinmune.

Pero en la hipertensión arterial, los medicamentos pueden encajar como claves en los receptores celulares que de otro modo encajarían en una hormona que eleva la presión arterial. Estos medicamentos, conocidos como bloqueadores de la angiotensina porque bloquean la angiotensina, la hormona que aumenta la presión arterial, pueden ayudar a controlar su presión arterial al evitar que la angiotensina le indique a sus células que eleven la presión arterial.


Por qué es importante

¿Por qué la acetilcolina es tan importante en el cuerpo? Cumple una serie de funciones críticas, muchas de las cuales pueden verse afectadas por enfermedades o medicamentos que influyen en la función de este neurotransmisor.

La acetilcolina se puede encontrar en todas las neuronas motoras, donde estimula la contracción de los músculos. Desde los movimientos del estómago y el corazón hasta un abrir y cerrar de ojos, todos los movimientos del cuerpo involucran las acciones de este importante neurotransmisor.

También se encuentra en muchas neuronas cerebrales y juega un papel importante en los procesos mentales, como la memoria y la cognición.


Receptores ligados a enzimas

Los receptores ligados a enzimas son receptores de superficie celular con dominios intracelulares que están asociados con una enzima. En algunos casos, el dominio intracelular del receptor en sí es una enzima o el receptor ligado a enzima tiene un dominio intracelular que interactúa directamente con una enzima. Los receptores ligados a enzimas normalmente tienen grandes dominios extracelulares e intracelulares, pero la región que atraviesa la membrana consta de una única región alfa helicoidal de la hebra peptídica. Cuando un ligando se une al dominio extracelular, se transfiere una señal a través de la membrana y activa la enzima, lo que desencadena una cadena de eventos dentro de la célula que eventualmente conduce a una respuesta. Un ejemplo de este tipo de receptor ligado a enzimas es el receptor de tirosina quinasa. El receptor de tirosina quinasa transfiere grupos fosfato a moléculas de tirosina. Las moléculas de señalización se unen al dominio extracelular de dos receptores de tirosina quinasa cercanos, que luego se dimerizan. Luego se agregan fosfatos a los residuos de tirosina en el dominio intracelular de los receptores y luego pueden transmitir la señal al siguiente mensajero dentro del citoplasma.


Key Pathway • Ras/RAF/Mitogen-Activated Protein [MAP] Kinase Pathway

Ras = G-protein specific to this pathway RAF = proto-oncogene serine/threonine kinase

MEK = mitogen-activated protein kinase MAPK = mitogen-activated protein kinase

Ras • a small G protein (GTPase) involved in signal transduction leading to cell division and proliferation. If not regulated properly, Ras proteins can lead to uncontrolled cell division that eventually results in tumor formation.

RAF [Rapidly Accelerated Fibrosarcoma] • family of protein kinases that are involved with retroviral oncogenes (genes that can potentially cause cancer).

Tyrosine-Kinase Associated Receptors • associate with intracellular proteins that have tyrosine kinase activity. These receptors lack the tyrosine kinase domain that was discussed earlier and, therefore, accomplish tyrosine phosphorylation by cytoplasmic tyrosine kinases instead.

Cytokine receptors make up the largest family of receptors that relay signals into the cell by cytoplasmic tyrosine kinases. These particular receptors are associated with the cytoplasmic kinase, Jak (Janus kinase). Jak will go on to activate a gene regulatory protein called STAT (signal transducers and activators of transcription). The pathway is described and depicted below:

Key PathwayJak/Stat pathway (Janus kinase/signal transducers and activators of transcription) • The Jak/Stat pathway is the principal pathway for cytokines and growth factors in humans. This pathway is activated by a number of cytokines (most commonly interferons) and growth factors. Activation stimulates cell proliferation, differentiation, migration and apoptosis. Furthermore, cytokines control the synthesis and release of a number of inflammatory mediators. When a cytokine binds to its enzyme-linked receptor it results in a conformational change leading to phosphorylation of the intracellular active-enzyme domain, eventually leading to the transcription of inflammatory mediators. As with all signal transduction mechanisms, homeostasis is reliant on proper regulation of all these different pathways. Lack of proper regulation of the JAK pathway can cause inflammatory disease, erythrocytosis, gigantism and leukemias.


Examples of three cytokines and their actions

Colony stimulating factors (CSF) are part of the haematopoietin family of cytokines. Macrophage-CSF (M-CSF) y granulocyte/macrophage CSF (GM-CSF) induce the proliferation of naïve bone marrow precursors and their differentiation into macrophage colonies and granulocyte and macrophage colonies, respectively (Figura 2).

CXCL10 (también conocido como IP-10) es un chemokine is secreted by IFNγ-stimulated cells. Solamente T helper 1 (Th1) cells expressing CXCR3, the receptor to which CXCL10 binds, are able to detect this chemokine and migrate towards it. CXCL10 induces the migration of Th1 cells from areas of low CXCL10 concentrations towards areas with high concentrations of the molecule, such as the site of an infection and inflammation (figura 3).


The Molecular Mechanism of Receptor-mediated Endocytosis Explained

Receptor-mediated endocytosis is a process in which receptors are used for importing material from extra-cellular matrix into the cells. This BiologyWise post elaborates more on this cellular process critical for the growth and development of cells.

Receptor-mediated endocytosis is a process in which receptors are used for importing material from extra-cellular matrix into the cells. This BiologyWise post elaborates more on this cellular process critical for the growth and development of cells.

¿Sabías?

If endocytosis, an important cellular process is not taking place properly, it may cause chronic ailments like leukemia and Alzheimer’s disease.

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Endocytosis is an important process used by body cells for their survival. It is essentially a cellular process in which cells ingest nutrients in the molecular form. This is how cells eat for their survival. It is a mechanism of nutrient absorption, which is critical for cellular growth.

In most cases, the material that needs to be absorbed by cells is available in the form of large molecules that are simply unable to penetrate the cell membrane. This is where endocytosis comes into picture, wherein the cell simply swallows the substance (molecule) and enters the cytoplasm. Thus, it is through endocytosis that the substances can move inside the cell.

Depending upon how endocytosis is carried out, it is classified into 3 main types, viz. phagocytosis, pinocytosis, and receptor-mediated. Here we will be discussing receptor-mediated endocytosis.

Receptor-mediated Endocytosis (RME)

This type of endocytosis makes use of receptors (attached to the cell membrane) to engulf molecules. It is also referred to as clathrin-dependent endocytosis, since clathrin (a type of protein) is crucial for the proper execution of this cellular process. In this technique, specific molecules that get bound to the receptors can only be engulfed by the cell.

  • Whenever a receptor (molecule) that is embedded within the plasma membrane, detects a molecule (that it can bind to) outside the cell, it immediately hooks onto it. The molecule (ligand) attached to the receptor then travels all the way to the clathrin-coated pit.
  • A clathrin-coated pit is a special area located on the plasma membrane that initiates the uptake of molecules present in the extracellular region. The pit shows a distinct polygonal lattice of clathrin chains on its inner surface. When the receptor-molecule reaches the clathrin-coated pit, it is observed that the pit folds inwards and then that part of the membrane detaches itself to form a closed coated vesicle.
  • These vesicles act as tools to move molecules inside the cells. Simply put, they transport molecules within the cells. If the receptor-bound molecule is a pathogen, opsonization mechanism is activated, meaning the molecule is tagged as a pathogen for subsequent destruction. After opsonization, the protein coat of clathrin is shaken off to allow the vesicle to merge with an early endosome.
  • An early endosome is an organelle, a sorting compartment that helps separate the molecule from its receptor. Once the vesicle fuses with the endosome, multiple compartments are formed within the endosome and at the same time the molecule detaches itself from the receptor.
  • Chemical changes occur within the endosome to form a late endosome. The late endosome splits into two, in which one endosome contains the molecule, while the other contains the receptor.
  • The molecule-containing endosome then combines with a lysosome, which is essentially a membrane-bound cell organelle that stores digestive enzymes. The main job of the lysosome (also referred as the stomach of the cell) is to promote breakdown of the molecule, which can either be a protein or fat. The lysosome can also ingest pathogens including bacteria and viruses, in turn helping to clear cellular debris.
  • The lysosome is essentially involved in digesting the material present in the endosome. The receptor in the other endosome is then recycled and sent back to the cell surface.

Body cells use the mechanism of receptor-mediated endocytosis to absorb cholesterol, growth factor EGF, and the iron transport protein transferrin from the bloodstream.

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