Meccanismo d’azione degli ormoni
SEGNALI CHIMICI EXTRACELLULARI
hanno un meccanismo generale comune
CONTROLLO ORMONALENEUROTRASMISSIONEOLFATTOGUSTOVISTACRESCITADIFFERENZIAMENTO
NATURA CHIMICA degli ORMONI
POLIPEPTIDICA insulina, glucagone, ormoni ipofisariparatormone
AMMINOACIDICA (dalla tirosina)adrenalina, ormoni tiroidei -composti lipofili,STEROIDEA - richiedono trasportatori ematiciormoni sessuali - si legano a recettori intracellularicorticosurrenalici1,25-diidrossi colecalciferolo o 1,25 (OH)2 D3
RXR
Complesso coattivatore
DNA
Trascrizionebasale
I recettori per gli ormoni steroideI formano eterodimeri conRXR recettore per l’acido retinoico (derivato Vit A)
Extrac.
citoplasma
nucleo
MECCANISMI DI TRASDUZIONE DEL
SEGNALE DI ADRENALINA E DI ORMONI POLIPEPTIDICI
(Glucagone)
I. SEGNALE: ORMONE
RECETTORE (membrana) legame 1:1 R-ormone
II. TRASDUZIONE (membrana) amplificazione del segnale tramite enzimiproteine G, adenilato ciclasi, fosfolipasi C
III. SECONDI MESSAGGERI (citoplasma, membrana)AMPc, Ca2+ , inositolo 1,4,5,trifosfato, diacilglicerolo
IV. PROTEIN CHINASI; FOSFOPROTEIN FOSFATASI
V. RISPOSTA CELLULAREattivazione enzimi, fattori di trascrizione, canali di membrana
DISATTIVAZIONE (se permane il legame R..ormone)
1. la “chinasi del recettore -adrenergico” riconosce la forma attiva
2. il recettore viene fosforilato (R-P)
3. la proteina -arrestina lega il R-P
4. si interrompe l’interazione con le proteine G
Recettore -adrenergico (R)
R + ormone R..ormone
conseguente cambio conformazionale del recettore
adenilato ciclasi inattiva
adenilato ciclasi attiva
Subunità : lenta attività GTPasica (sec)
L’idrolisi del GTP funge da orologio incorporato che spontanemante riporta allo stato inattivo
La tossina colerica blocca nella forma attivaLa tossina della pertosse inattiva il sistema
- PROTEIN CHINASI Ser/Thr, Tyr
Premio Nobel 1992
Dal genoma si calcola 1.000 differenti protein chinasi
- PROTEIN FOSFATASI
GlucagoneAdrenalinaParatormoneACTH, LH, FSH
membranacellulare
adenilatociclasi attiva
ATP
cAMP
inibita dacaffeinateofillina
AMP
R
R
C
C
Protein chinasi APKA (C2R2 ) fosforila residui di Ser
+ 4 cAMP 2 R
-cAMP-cAMP
+ 2 C
proteina fosfoproteina
+ ATP
fosfatasi
EFFETTI FISIOLOGICI
Fosfodiesterasi
Tossina colerica
B
A
5 subunita B
A1 + A2
B si lega alla membrana della mucosa intestinale
A entra all’interno della cellula e blocca proteine G nella forma attiva
catalizza la ADP ribosilazione delle proteine GSubunità -Arg-Ribosio -P-P Ribosio - Adenina (ADPribosio)
AMPc 100 volte più elevato
PKA apertura canali per il Cl- ed eccessiva perdita di NaCl e H2O
Diarrea con perdita di 1 litro/h acqua ricca di saliREIDRATAZIONE CON SALI E GLUCOSIO
Insulina
stimola la fosfodiesterasi con calo livelli di AMPciclico
stimola fosfoprotein fosfatasi
IPOGLICEMIA GLUCAGONE
Glicogenolisi attivata fosforilasi, inibita glicogeno sintasi
Gluconeogenesi attivata fruttosio 1,6 bisfosfatasiinibita fosfofruttochinasi
IPERGLICEMIA INSULINA
Importo glucosio (GLUT 4)
Glicogenolisi inibita fosforilasi, attivata glicogeno sintasi
Glicolisi
Insulina induce defosforilazione
attiva - PROTEIN FOSFATASI
- GLICOGENO SINTASI forma defosforilata attiva denominata:
Forma I indipendente da regolazione allosterica
Viceversa
Glicogeno sintasi poco attiva nella forma fosforilata denominata: Forma D dipendente da regolazione allosterica
INSULINAAumenta sintesi dell’enzima piruvato chinasi ed aumenta il flusso glicolitico (per dare precurosi per la sintesi degli acidi grassi).
GLUCOCORTICOIDIAumenta sintesi dell’enzima fosfoenolpiruvato carbossichinasi ed aumenta la gluconeogenesi.
Regolazione tramite l’aumento o la diminuizione dell’espressione di geni che codificano per enzimi chiave.