La interacción ligando y receptor activa la señalización
La interacción de los receptores de superficie y sus ligandos es un proceso fundamental en la señalización celular, que puede activar una variedad de respuestas biológicas esenciales para la homeostasis y la comunicación celular. Este proceso puede ser mediado por dos mecanismos principales: la agregación de receptores inducida por ligandos (enlaces cruzados en receptores) o la inducción de un cambio físico en la estructura del receptor. Ambos mecanismos culminan en un cambio conformacional en la cola citosólica del receptor, desencadenando así una serie de eventos bioquímicos intracelulares.
Agregación de Receptores Inducida por Ligandos
Agregación y Enlaces Cruzados
En este mecanismo, los ligandos multivalentes se unen a múltiples receptores en la superficie celular, lo que induce la agregación de estos receptores. Este fenómeno es prevalente en receptores inmunológicos, tales como el receptor de antígeno de los linfocitos B (BCR) y el receptor de antígeno de los linfocitos T (TCR). La agregación resulta de la capacidad de los ligandos para unir simultáneamente varios receptores, formando complejos de alto orden.
Efecto de la Agregación
La proximidad física entre las colas citosólicas de los receptores agregados facilita la trans-autofosforilación de residuos de tirosina o la asociación con proteínas citosólicas como las quinasas de la familia Src. Esta proximidad es crucial para iniciar una cascada de señalización intracelular, que puede incluir la activación de múltiples vías como la MAPK (proteína quinasa activada por mitógenos), PI3K (fosfatidilinositol 3-quinasa), y NF-κB (factor nuclear potenciador de cadenas ligeras kappa de células B activadas).
Inducción de Cambios Físicos en la Estructura del Receptor
Cambios Conformacionales
En este mecanismo, la unión de un ligando induce un cambio conformacional en el receptor que se propaga desde el dominio extracelular hasta el dominio citosólico. Este mecanismo es ejemplificado por los receptores acoplados a proteínas G (GPCRs) y los receptores tirosina quinasa (RTKs). En los GPCRs, la unión del ligando causa un cambio conformacional que expone sitios de unión para proteínas G heterotriméricas en la superficie citosólica del receptor.
Activación de Señalización Intracelular
En los GPCRs, la interacción con las proteínas G resulta en la disociación de las subunidades alfa y beta/gamma, cada una de las cuales puede activar diferentes vías de señalización. En los RTKs, la dimerización inducida por ligando y la subsecuente autofosforilación de residuos de tirosina en la cola citosólica crean sitios de unión para proteínas adaptadoras y enzimas, que propagan la señal a través de la célula.
Cambio Conformacional en la Cola Citosólica
Modificaciones Postraduccionales
Los cambios conformacionales en la cola citosólica a menudo resultan en modificaciones postraduccionales como fosforilación, ubiquitinación, o sumoilación. Estas modificaciones son esenciales para la creación de sitios de acoplamiento para proteínas señalizadoras adicionales, modulando así la intensidad y la duración de la señalización.
Acoplamiento de Proteínas Señalizadoras
Las proteínas que contienen dominios específicos de interacción, tales como SH2 (dominio Src homología 2), SH3 (dominio Src homología 3), y PTB (dominio de unión a fosfotirosina), se pueden acoplar a los sitios modificados en la cola citosólica del receptor. Este acoplamiento es crucial para la continuación y amplificación de la señal dentro de la célula, permitiendo la propagación de la señal a diversas vías de señalización intracelular.
Amplificación de la Señal
El cambio conformacional permite la amplificación de la señal inicial, ya que cada receptor activado puede reclutar y activar múltiples moléculas de señalización, generando una respuesta robusta y específica en la célula. Esta amplificación es vital para asegurar que la célula responda adecuadamente a los estímulos externos, coordinando una variedad de respuestas biológicas que pueden incluir proliferación, diferenciación, apoptosis, y migración celular.
En conclusión, la interacción de los receptores de superficie y sus ligandos puede activar la señalización celular mediante la agregación de receptores o la inducción de cambios conformacionales en la estructura del receptor. Ambos mecanismos convergen en la inducción de un cambio conformacional en la cola citosólica del receptor, lo que permite la activación de múltiples vías de señalización intracelular, esenciales para la respuesta celular adecuada a los estímulos externos.
Originally posted on 21 de mayo de 2024 @ 10:16 PM
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