Meccanismo d’azione
degli ormoni
SEGNALI CHIMICI EXTRACELLULARI
hanno un meccanismo generale comune
CONTROLLO ORMONALE
NEUROTRASMISSIONE
OLFATTO
GUSTO
VISTA
CRESCITA
DIFFERENZIAMENTO
NATURA CHIMICA degli ORMONI
POLIPEPTIDICA
insulina, glucagone,
ormoni ipofisari
paratormone
AMMINOACIDICA (dalla tirosina)
adrenalina, ormoni tiroidei -composti lipofili,
STEROIDEA
- richiedono trasportatori ematici
ormoni sessuali
- si legano a recettori
intracellulari
corticosurrenalici
1,25-diidrossi colecalciferolo o 1,25 (OH)2 D3
I recettori per gli ormoni steroideI formano eterodimeri con
RXR recettore per l’acido retinoico (derivato Vit A)
Extrac.
citoplasma
nucleo
RXR
Complesso
Trascrizione
coattivatore
basale
DNA
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 enzimi
proteine G, adenilato ciclasi, fosfolipasi C
III. SECONDI MESSAGGERI
AMPc, Ca2+
(citoplasma, membrana)
, inositolo 1,4,5,trifosfato, diacilglicerolo
IV. PROTEIN CHINASI; FOSFOPROTEIN
FOSFATASI
V. RISPOSTA CELLULARE
attivazione enzimi, fattori di trascrizione, canali di membrana
Recettore -adrenergico
(R)
R + ormone R..ormone
conseguente cambio
conformazionale del
recettore
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
Subunità : lenta attività
GTPasica (sec)
L’idrolisi del GTP funge da
orologio incorporato che
spontanemante riporta allo
stato inattivo
adenilato ciclasi inattiva
adenilato ciclasi attiva
La tossina colerica blocca nella forma
attiva
La 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
Protein chinasi A
PKA (C2R2 )
fosforila residui di
Ser
Glucagone
Adrenalina
Paratormone
ACTH, LH, FSH
ATP
+4
cAMP
adenilato
ciclasi attiva
membrana
cellulare
cAMP
Fosfodiesterasi
AMP
inibita da
caffeina
teofillina
2
R
C
R
C
-cAMP
R -cAMP + 2
+
C
ATP
proteina
fosfoproteina
fosfatasi
EFFETTI
FISIOLOGICI
Tossina colerica
A1 + A2
A
B
5 subunita B
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 G
Subunità -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 sali
REIDRATAZIONE 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 bisfosfatasi
inibita fosfofruttochinasi
IPERGLICEMIA INSULINA
Importo glucosio (GLUT 4)
Glicogenolisi
Glicolisi
inibita fosforilasi, attivata glicogeno sintasi
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
Regolazione tramite l’aumento o la diminuizione dell’
espressione di geni che codificano per enzimi chiave.
INSULINA
Aumenta sintesi dell’enzima piruvato chinasi ed aumenta il
flusso glicolitico (per dare precurosi per la sintesi degli acidi
grassi).
GLUCOCORTICOIDI
Aumenta sintesi dell’enzima fosfoenolpiruvato carbossichinasi
ed aumenta la gluconeogenesi.
