7.4: Propagación de la señal

Una vez que un ligando se une a un receptor, la señal se transmite a través de la membrana y al citoplasma. La continuación de una señal de esta manera se denomina transducción de señal. La transducción de señales solo ocurre con los receptores de la superficie celular porque los receptores internos son capaces de interactuar directamente con el ADN en el núcleo para iniciar la síntesis de proteínas.

La unión inicia una vía de señalización

Después de que el ligando se une al receptor de la superficie celular, la activación de los componentes intracelulares del receptor desencadena una cadena de eventos que se llama una ruta de señalización o una cascada de señalización. Las vías de señalización pueden complicarse muy rápidamente porque la mayoría de las proteínas celulares pueden afectar diferentes eventos aguas abajo, dependiendo de las condiciones dentro de la célula. Una sola vía puede ramificarse hacia diferentes puntos finales basándose en la interacción entre dos o más vías de señalización, y los mismos ligandos se usan a menudo para iniciar diferentes señales en diferentes tipos de células. Esta variación en la respuesta se debe a diferencias en la expresión de proteínas en diferentes tipos de células. Otro elemento que complica es la integración de señales de las vías, en la que las señales de dos o más receptores diferentes de la superficie celular se fusionan para activar la misma respuesta en la célula. Este proceso puede garantizar que se cumplan múltiples requisitos externos antes de que una celda se comprometa a una respuesta específica.

Los efectos de las señales extracelulares también pueden amplificarse mediante cascadas enzimáticas. Al inicio de la señal, un solo ligando se une a un único receptor. Sin embargo, la activación de una enzima unida al receptor puede activar muchas copias de un componente de la cascada de señalización, lo que amplifica la señal.

Figura\(\PageIndex{1}\): Ejemplo de una cascada de transducción de señales. En este ejemplo, la insulina sirve como ligando y activa una cascada que conduce a la activación del transportador de glucosa GLUT4 en la membrana celular. Crédito de la foto Luuis12321; Wikimedia Commons.

Métodos de Señalización Intracelular

La activación de una vía de señalización depende de la modificación de un componente celular por una enzima. Existen numerosos tipos de modificaciones enzimáticas que pueden ocurrir, y son reconocidas a su vez por el siguiente componente aguas abajo. Los siguientes son algunos de los eventos más comunes en la señalización intracelular.

Fosforilación

Una de las modificaciones químicas más comunes que ocurren en las vías de señalización es la adición de un grupo fosfato (PO ₄ ^—3) a una molécula como una proteína en un proceso llamado fosforilación. La transferencia del fosfato es catalizada por una enzima llamada quinasa. Varias quinasas son nombradas por el sustrato que fosforilan. La fosforilación puede crear un sitio de unión que interactúa con componentes aguas abajo en la cascada de señalización. La fosforilación puede activar o inactivar enzimas, y la inversión de la fosforilación, desfosforilación por una fosfatasa, revertirá el efecto.

Segundos Mensajeros

Los segundos mensajeros son pequeñas moléculas que ayudan a propagar una señal a través del citoplasma después de que un ligando se une a un receptor. Lo hacen alterando el comportamiento de ciertas proteínas celulares. Algunos ejemplos de segundos mensajeros son AMPc (una versión modificada de AMP, que está relacionada con ATP pero solo contiene un fosfato) e iones calcio.

Referencias

OpenStax, Biología. OpenStax CNX. 13 de octubre de 2017. https://cnx.org/contents/GFy_h8cu@10... -de-la-señal