2005,RRE/AB,SITH ITB
INTERAKSI ANTAR SEL-SEL DAN LINGKUNGANNYA
Biologi Sel Dasar
BI-100A
2005,RRE/AB,SITH ITB
INTERAKSI ANTAR SEL-SEL DAN LINGKUNGANNYA : 1) Sel Sel2) Sel - Matriks ekstraselular(Jaringan)
2005,RRE/AB,SITH ITB
2005,RRE/AB,SITH ITB
Tipe penyampaian molekul sinyal Endokrinsel target jauh hormondibawa melalui pembuluh darah
parakrinMediator local mempengaruhisel target sekitar/ tetangga
dirusak oleh suatu enzimekstraselular atau diimobilisasioleh ECM
Autokrin / (contact dependent)sel responsif terhadap substansiyang dihasilkan oleh sel itusendiri atau sel sekitarnya
Sinaptik(neuronal)Penyampaian sinyal dapatdilakukan dengan cara protein dari suatu sel berikatan langsungdengan protein lain pada sel lain.
2005,RRE/AB,SITH ITB
2005,RRE/AB,SITH ITB
Sel berkomunikasi secara kimiawi : Signal-ReseptorMolekul sinyal bekerja dengan konsentrasi rendah
2005,RRE/AB,SITH ITB
Contoh : Viagra merangsangdisekresikannya gas NO shgpemb.darah relax /melebar
2005,RRE/AB,SITH ITB
Epinefrin berikatan dengan Reseptorterikat protein G
epinefrinberikatan ke reseptorb-adrenergik pada permukaansel hati dan adiposa.
Epinefrin yang berikatan denganreseptor menimbulkan efekberbeda : Epinefrin yang berikatan dengan
b-adrenergik pada sel otot jantung peningkatan kontraksi otot supply darah meningkat
Pada sel otot polos intestin relaksasi otot Pada sel otot polos saluran darah di ginjal, kulit, intestin
reseptor lain receptor a2-adrenergik arteri konstriksi
2005,RRE/AB,SITH ITB
Protein Reseptor :
A-Pada membran sel : mol larut air i.e. neurotransmiter & hormon peptida,GroF
B-Dalam sel : Sinyal hormon yang larutlemak (steroid spt estrogen, progesteron, testosteron), asamretinoat,Vit D, gas NO
1)dalam sitoplasma 2)dalam inti sel
2005,RRE/AB,SITH ITB
Aktivasi Reseptor pada permukaan sel
4 kelompok reseptor :1. Reseptor terikat protein G (> 100)
Ligand reseptor aktifasi protein G aktivasi/hambat suatu enzim mengaktivasi ion channel atau second messenger. Contoh : reseptor untukepinefrin (B-adrenergic), serotonin, glukagon
2. reseptor ion channelLigand reseptor perubahan konformasi reseptor aliran ion tertentu
(K,Na,Ca,Cl ubah potensial elektris pada membran sel. eg reseptor asetilkolin3. reseptor yang berikatan dengan tirosin kinase
Reseptor tidak memiliki aktivitas katalitik.
Ligand reseptor stimulasi dimerisasi reseptor interaksi dengan protein tirosin kinase pada sitosol. Contoh : faktor tumbuh
4. Reseptor yang memiliki aktivitas enzimatik intrinsik
Reseptor memiliki aktivitas katalitik intrinsik.
Ligand reseptor katalisasi GTP cGMP atau berperan sebagai protein fosfatase mengkatalisasi pelepasan fosfat dari dari fosfotirosin (reseptortirosin kinase). Contoh : reseptor insulin
2005,RRE/AB,SITH ITB
Penyampaian sinyal/informasi ke dalam sel
Sinyal disampaikan ke sel target melalui molekul intrasel dalamjalur kaskade sinyal :
Inisiasi Sinyal berikatan dengan reseptor
/ligan : Enzyme-linked & Protein G Sinyal ligand transformasi
sinyal ke molekul lain :second messenger: C-AMP & Calcium
Amplifikasi Amplifikasi sinyal yang
diterima:cascadesprotein kinase Distribusi sinyal untuk pengaruhi
beberapa efek secara paralel
2005,RRE/AB,SITH ITB
2005,RRE/AB,SITH ITB
Respon sel terhadap sinyal
A. 1 sinyal 1 tipe reseptor aneka efek pada berbagai sel:
bentuk sel, pergerakan, metabolisme, ekspresi gen
B. Setiap sel punya beranekaragam reseptor spesifikuntuk aneka sinyal selmemberi respon misalkan efek untukkelulusan hidup & diferensiasi
2005,RRE/AB,SITH ITB
Langkah-langkah komunikasi Sintesa molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal
Pelepasan molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal
Transpor sinyal oleh sel target
Pengikatan sinyal oleh reseptor spesifik yang menyebabkanaktivasi reseptor tersebut
Inisiasi satu atau lebih jalur transduksi sinyal intrasel
Perubahan spesifik fungsi, metabolisme, atau perkembangansel
Pembuangan sinyal yang mengakhiri respon sel
2005,RRE/AB,SITH ITB
Steroidhormone
ANIMASI :
TARGETCELL Receptor
protein
1
2
3NUCLEUS
DNA
Hormone-receptorcomplex
4
mRNATranscription
Newprotein
Cellular response:activation of a geneand synthesis ofnew protein
Steroid hormones bind to intracellular receptors
The steroid-receptor complex binds to DNA, turning specific genes on or off (receptor act as gene regulator)
In this example, a new protein is synthesized
Other: act as Enzymes, eg.NO-guanylyl cyclase-catalyze synthesis. of GMP
2005,RRE/AB,SITH ITB
(1) A hormone binds to a receptor protein in the plasma membrane
Hormone(epinephrine)
(2) The receptor protein activates a signal-transduction pathway in the cell
(3) A series of relay molecules transmits the signal to a protein that carries out the cells response
1
2
3
RECEPTORPROTEIN
TARGETCELL
Plasmamembrane
Relaymolecules
Signal-transductionpathway
Glycogen Glucogen
Cellular response(in this example, glycogen breakdown)
2005,RRE/AB,SITH ITB
Senyawa yang berikatan dengan reseptor membran
- neurotransmitters yang bersifat induktif : acetylcholine, glutamate, serotonin. -- Inhibitory neurotransmitters: GABA, glycine- Obat: Valium and Prozac mempengaruhi levels atau sensitivitas neurotransmitter - Neurotoxins, snake venoms, curare, and strychnine dapat mem blok signal
neurotransmitter
2005,RRE/AB,SITH ITB
Cell surface proteins mediate cell-cell interactions. Cell Jaringan :
misal darah dan otot
Tiap sel memiliki molekulmarker : menentukanidentitas cell-tissue specific, sehingga sel lain yang kontak dapat mengenalimarker tersebut.
Macam marker :
1. Glikolipid : umum padapermukaan sel, mis: gol.darah
2. Protein Majorhistocompatibilitycomplex(MHC) untukmembedakan self dengannon-self,eg. imunoglobulin
2005,RRE/AB,SITH ITB
Adhesi antar sel pada jaringan dan matrik : Cell JunctionTiga kelompok cell junction :
1. occluding junctions: i.e. tight junctions hanya vertebrata
2. anchoring junctions :A - berikatan dengan filamin aktin : i. sel-sel - (mis. Adhesion belts)ii. sel-ECM - (mis. focal contacts)
B. -berikatan dengan filamen intermediat : i. sel-sel (desmosom)ii. sel-matriks (hemidesmosom)
3. Communicating junction : a. Gap junctionsb. Chemical synapsesc. Plasmodesmata (pada tumbuhan)
2005,RRE/AB,SITH ITB
Tight junctions : menghubungkan mbr plasma sel yg bersebelahan1. barier selektif permeabilitas:mempertahankan perbedaan
komposisi cairan pada sisi sel yang berbeda2. transmembran protein : claudin & ocludin3. fungsi : -Menjaga komposisi seny. dlm rongga saluran / lumen
-Transport nutrisi secara selektifTight junction antara sel epitel berperan untuk mencegah difusi :1. barrier untuk difusi protein membr antara domain apical
dan membran basolateral2. mencegah kebocoran
molekul larut air
2005,RRE/AB,SITH ITB
Anchoring junctions : 1. banyak pada sel yang mendapatkan stress mekanik ie.kulit/otot2. menghubungkan sitoskelet sel dengan sel lain atau dengan ECM
Ada 3 jenis :1. Adherens junctions Filamen aktin2. Desmosom filamen intermediate3. Hemidesmosom
2005,RRE/AB,SITH ITB
Adherens junctions
adherens junctions sel/ sel : adhesion belt/zonula adherens
- dekat ujung apeks sel, di bawah tight junctions, Filamen : aktin
- protein pengikat trans membran : cadherinmol. adhesi bergantung Ca2+ : gen yg mengatur nasib sel- protein pelekatan intracellular: catenin, vinculin, -actinin, platoglobin
adherens junctions sel / matriks: Focal contacts/adhesion plaques- protein pengikat trans membr: integrin(>20)
- protein pelekatan intraselular: talin,-actinin, vinculin- Filamen : aktin
2005,RRE/AB,SITH ITB
Desmosom & hemidesmosom: menarik dan mengikat sangat kuatpenyebaran tekanan melalui epitel ke
ECM di bawahnya
2.Desmosom: sel sel ,-anchoring sites untuk filamen
intermediate -trans membr linker protein:
cadherin
3.Hemidesmosom:sel ECM- Filamen intermediate : keratin- Transmembran protein : integrin
2005,RRE/AB,SITH ITB
Gap junctions : antara sel-sel- transmembran protein: connexontdratas 6 connexin- dapat dilalui oleh ion anorganik dan
molekul larut air < 1000 Da, mis.gulasederhana, as amino
- menyampaikan sinyal elektris dankimiawi : mis kerusakan sel & sinaps
Pd tumbuhan : plasmodesmata
Synaptic junction- sel saraf- diperantarai oleh protocadherin
Communicating Junctions : komunikasi sitoplasma langsung dgn sel sekitar
2005,RRE/AB,SITH ITB
Summary : Junction & non junction
2005,RRE/AB,SITH ITB
Extracellullar matrix : suatu matriks di luar sel
yang berbatasan denganmembran plasma.
materi pengemas yang inert ECM eg. Tendon, tulang lunak,
stroma kornea berperan dalam menentukan
bentuk dan aktivitas sel. mempertahankan kondisi sel
yang telah terdiferensiasidan mempertahankankemampuan sel untukmenghasilkan produknya
2005,RRE/AB,SITH ITB
Basal membran (BM):
Mengelilingi sel otot dan sellemak & di bawah jar. epitel, serta sel-sel endotelium
tempat pelekatan sel; substrat untuk migrasi sel membatasi jaringan dalamsuatu organ, sebagai suatu bariermakromolekul & untuk invasisel ke suatu jaringan
INTERAKSI ANTAR SEL-SEL DAN LINGKUNGANNYAINTERAKSI ANTAR SEL-SEL DAN LINGKUNGANNYA : 1) Sel Sel 2) Sel - Matriks ekstraselular(Jaringan)Tipe penyampaian molekul sinyalSel berkomunikasi secara kimiawi : Signal-ReseptorContoh : Viagra merangsang disekresikannya gas NO shg pemb.darah relax /melebarProtein Reseptor :Penyampaian sinyal/informasi ke dalam selRespon sel terhadap sinyalSenyawa yang berikatan dengan reseptor membranCell surface proteins mediate cell-cell interactions.Adhesi antar sel pada jaringan dan matrik : Cell JunctionExtracellullar matrix :Basal membran (BM):