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Los principales sistemas efectores de las Proteínas G son
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a) Adenilil ciclasa
b) Fosfolipasa C-Beta c) Fosfolipasa A2 d) Fosfolipasa D e) Fosfodiesterasa (PDE) f) Proteincinasas RhoA/Rho, g) Proteincinasas activadas por mitógenos (MAP cinasa) h) ciertos canales iónicos |
La Adenilil ciclasa
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a) Cataliza la formación de AMPc
b) es una familia de enzimas de estructura glucoproteica que se localizan como proteínas integrales de membrana plasmática c) Presenta 9 isoformas (I,II, III,IV,V, VI, VII, VIII, IX) agrupadas en 3 subfamilias |
Cual es la estructura básica de la Adenilil Ciclasa?
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a) 2 porciones, cada una de las cuales posee seis segmentos transmembrana
b) 2 segmentos citoplasmáticos, que son los más conservados y en los que reside su actividad catalítica |
Cómo está constituida la cuarta familia de la Adenilil Ciclasa?
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Está constituida por una única isoforma de localizadón citoplasmática, activada por el anión bicarbonato, no sensible a proteínas G heterotriméricas, que se ha considerado un sensor de actividad metabólica.
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La fosfolipasa C-Beta (PLC-Beta)
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a) Cataliza la hidrólisis del fosfatidilinositol 4,5-bifosfato
b) comprende una familia constituida por 4 isoformas c) hidroliza específicamente el enlace éster-fosfato de los fosfoinosítidos (fosfatidilinositol-4,5-bifosfato (PIP2) d) Los productos resultantes de la hidrólisis en la membrana plasmática son el inositol-1,4,5-trifosfato (IP3) y el diacilglicerol (DG) |
Que hace la fosfolipasa A2
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Cataliza la hidrólisis de fosfolípidos por la que se libera el ácido araquidónico
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Que hace la fosfolipasa D
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Cataliza la hidrólisis de fosfolípidos por la que se produce ácido fosfatídico
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Que hace la fosfodiesterasa (PDE)
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Cataliza la hidrólisis de nucleótidos cíclicos, muy importante en células retinianas
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GPCR
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a) Receptores acoplados a proteínas G
b) representan la mayor familia de proteínas del genoma humano, con más de 1.0 0 0 miembros identificados c) representan el sistema de transducción de señales del medio extracelular más diverso, especializado y estudiado; d) son sitios o dianas lógicos sobre los cuales los fármacos pueden actuar como agonistas o como antagonistas. |
Receptores heptahélicos y receptores metabotrópicos
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Son lo mismo que GPCR
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GIP
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Proteínas que Interaccionan con GPCR
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RGS
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a) proteínas reguladoras de la señalización de proteínas G
b) modulan la actividad de las proteínas G heterotriméricas |
GRK
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Cinasas de GPCR
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Por que se dice que los GPCR son de naturaleza pleiotrópica?
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Por su capacidad de presentar múltiples estados conformacionales e interaccionar con múltiples tipos de proteínas G, e incluso activar vías de señalización intracelular de forma independiente a su acoplamiento a proteínas G heterotriméricas.
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Que es el fenómeno de la selectividad funcional también conocido como agonismo sesgado o eficacia colateral?
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Es la señalización dirigida por ligando en el cual la proteína G dirige la señalización del receptor hacia diversas vías intracelulares con eficacias variables. Para cada agonista, dispondremos de un conjunto de respuestas mediadas por el GPCR, cada una caracterizada por una potencia y eficacia distintas.
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Señales extracelulares reconocidas por GPCR
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a) Químicas: iones, aminas biógenas, aminoácidos, péptidos, glucoproteínas, lípidos y nucleótidos
b) Estímulos sensoriales: luz, olores y sabores. |
Cuales son las condiciones para que un receptor sea clasificado como GPCR:
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a) Estructura: presencia de siete hélices alfa hidrofóbicas transmembrana (25-35 resíduos) conectadas por 3 bucles extracelulares y 3 intracelulares; una región N-terminal extracelular; un dominio C-terminal; 2 residuos de cisteína;
b) capacidad para interactuar con proteínas G heterotriméricas. |
Cuales son las clases de GPCR
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A, B, C
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De que está constituida la clase A de GPCR
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Por receptores similares a la rodopsina y es el grupo más numeroso. Todos tienen un dominio N-terminal relativamente corto y se agrupan en tres subclases.
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En que subclases se subdivide la clase A de GPCR
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a) receptores para fotones, aminas biógenas (acetilcolina, serotonina, noradrenalina, dopamina, histamina) y otros ligandos pequeños fisiológicos
b) receptores para quimiocinas y otros péptidos pequeños (vasopresina, oxitocina) c) receptores para hormonas glucoproteicas (LH, FSH, TSH). |
De que está constituida la clase B de GPCR
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Tiene un largo segmento N-terminal (>100 residuos), donde se fijan las hormonas peptídicas de elevado peso molecular (CRF, VIP, calcitonina, glucagón, secretina).
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De que está constituida la clase C de GPCR
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Tienen el segmento N-terminal más largo (alrededor de 600 aminoácidos), al que se fijan los ligandos; a ellos pertenecen los ocho subtipos de receptores metabotrópicos del glutamato, los receptores metabotrópicos GABA B y el receptor sensor de Ca++, y los receptores gustativos.
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Cual es el mecanismo de activación de GPCR de tipo receptores activados por proteasas (PARI-4)?
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Se activan específicamente por serina proteasas como la trombina y la tripsina.
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A que se refiere la expresión receptor constitutivamente activo
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Se refiera a la habilidad de los GPCR para alcanzar una conformación activa de forma constitutiva, o sea, los GPCR pueden estar activos de forma espontánea en ausencia de ligandos.
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agonista inverso
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agonista inverso es un agente que se une al mismo receptor que un agonista pero induce una respuesta farmacológica opuesta a la del agonista
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antagonista neutro
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Es un antagonista que no tiene actividad como agonista inverso
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RAMP
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Son proteínas accesorias en la membrana plasmática que alteran las propiedades farmacológicas de los GPCR
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Que puede causar la homodimerización de receptores de angiotensina AT?
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puede ser una causa subyacente de la hipertensión arterial y la ateroesclerosis.
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Porque las modificaciones en la estructura molecular del GPCR pueden tener consecuencias clínicas?
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Debido a que los GPCR pueden
a) Adquirir actividad constitutiva del GPCR; b) Interaccionar de forma anómala (por defecto o por exceso) entre un ligando fisiológico y su receptor; c) Modificar cuantitativamente la respuesta a los fármacos como consecuencia de los cambios originados en la interacción entre el fármaco y su receptor. |
Qué es un sitio alostérico?
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a) El efecto de los moduladores alostéricos es saturable (ceiling effect)
b) La actividad funcional de los agentes alostéricos positivos es dependiente de la presencia (p. ej., liberación sináptica) del ligando endógeno del GPCR c) Los sitios alostéricos presentes en los GPCR están menos conservados entre los subtipos de receptores que los sitios de unión ortostéricos |
Qué es un sitio alostérico?
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Es un sitio de unión reconocido por los ligandos endógenos
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Cuáles son las propiedades de los sitios y de los ligandos alostéricos
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a) El efecto de los moduladores alostéricos es saturable (ceiling effect)
b) La actividad funcional de los agentes alostéricos positivos es dependiente de la presencia (p. ej., liberación sináptica) del ligando endógeno del GPCR c) Los sitios alostéricos presentes en los GPCR están menos conservados entre los subtipos de receptores que los sitios de unión ortostéricos. |
Beneficio terapéutico potencial de los ligandos alostéricos
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a) El riesgo de aparición de toxicidad asociada a la sobredosificación es muy reducido
b) Mantenimiento del patrón fisiológico de actividad receptorial c) Potencial de desarrollo de ligandos con una selectividad incrementada por los subtipos de receptores |
Cinacalcet
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a) Potenciador alostérico que actúa específicamente sobre el receptor sensor de calcio
b) Usado para el tratamiento de ciertas formas de hiperparatiroidismo secundario y la hipercalcemia |
Receptores huérfanos
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Son aquellos de los cuales no se conocen su ligando endógeno o su función fisiológica
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Qué son las proteínas G Heterotriméricas?
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a) Son proteínas que fijan los nucleótidos de guanina GDP y GTP, y poseen actividad intrínseca GTPasa.
b) Tienen un papel central en la transducción y tráfico de señales intracelulares en respuesta a la activación de GPCR. |
En que se difieren las proteínas G Heterotriméricas de los GPCR?
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De forma distinta a los GPCR, no son proteínas integrales de membrana, sino que se encuentran asociadas a la membrana plasmática por su cara interna.
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En que consiste la estructura de las proteínas G Heterotriméricas?
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Consiste en tres subunidades proteicas llamadas Alfa, Beta y Gama
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La subunidad alfa de las proteínas G Heterotriméricas
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Es la mayor (39-52 kD), contiene el sitio al que se fijan los nucleótidos de guanina (GDP, GTP), posee la actividad GTPasa y desempeña un papel decisivo en la especificidad de todo el complejo.
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Cuantas son las formas de las subunidades alfa, beta y gama de las proteínas G Heterotriméricas?
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a) 23 formas distintas de subunidades alfa (39-52 kD);
b) 7 subunidades Beta diferentes (35 kD); c) 12 subunidades Gama (5-10 kD). |
Cómo se denominan las proteínas G heterotriméricas?
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Las proteínas G heterotriméricas se denominan de acuerdo con la subunidad alfa que contengan: Gs o G alfa s, Gq o G alfa q.
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Qué hace la toxina colérica en las subunidades alfa de la proteína G heterotrimérica?
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Activan la Adenilil ciclasa
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Qué hace la toxina pertussis en las subunidades alfa de la proteína G heterotrimérica?
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Inhibición de la Adenilil Ciclasa
Activación de los canales de K+ Inhibición del canal de Ca++ Activación de la Fosfolipasa C y A2 |
Qué acción común tienen las toxina pertussis y cólera en las subunidades alfa de la proteína G heterotrimérica?
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Activación de la Fosfodiesterasa (PDE)
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Las subunidades Beta de la Proteína G heterotrimérica pueden activar
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a) apertura de canales de K+ Kir3
b) activación de ciertas isoformas de la fosfolipasa C-Beta c) inhibición de ciertas isoformas de adenilil ciclasa, activación de proteincinasas. |
Cuál es su función más conocida de las RGS?
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Su función más conocida es inhibir la señalización de las proteínas G mediante la aceleración de la actividad GTPasa, que hidroliza el GTP presente en las subunidades alfa activas (alfa-GTP) de proteínas G heterotriméricas, y facilitar de nuevo su asociación con el dímero Beta-Gama
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Cuantos miembros hay en la família de las RGS
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20 miembros de la familia RGS hay en mamíferos
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En qué consiste la activación de los 2os mensajeros?
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La reacción consiste básicamente en la transferencia de grupos fosfato desde el ATP hasta uno o más grupos hidroxilo (OH) presentes en aminoácidos (serina, treonina y tirosina) de la cadena proteica.
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Que ocurre debido a la adición de grupos fosfato desde el ATP hasta los grupos hidroxilo de los aminoácidos de la cadena proteica durante la activación de segundos mensajeros?
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La adición de estos grupos fosfato altera la conformación de la proteína afectada
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Que ocurre cuando se altera la conformación de la proteína afectada durante la activación de segundos mensajeros?
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Aumenta su actividad biológica: aumento o disminución de la actividad catalítica si se trata de una enzima, cambio conformacional o posicional, capacidad para asociarse a otras proteínas, etc;
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A que tipo de cambios conllevan las modificaciones conformacionales de la proteína afectada durante la activación de segundos mensajeros?
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a) Inmediatos: respuestas fisiológicas que forman parte de la actividad de la célula (activación o cierre de canales y cambios metabólicos múltiples)
b) Tardíos: si los procesos de fosforilación afectan a la actividad de factores de transcripción que, una vez en el núcleo, modificarán el patrón de expresión génica, y finalmente cambiarán los niveles de nuevas moléculas (receptores, enzimas, factores de transcripción, etc.) |
La fosforilación de proteínas específicas de la célula diana es una modificación irreversible de la proteína mediante la unión covalente de un grupo fosfato. Afortunadamente hay una enzima que le hace reversible en algunos residuos aminoacídicos. Cual es?
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A determinados residuos aminoacídicos la fosforilación no es irreversible biológicamente, gracias a la existencia de proteínas fosfatasas (PP) que catalizan la hidrólisis de los grupos fosfato.
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Cuáles son las proteínas fosfatasas (PP) más importantes y abundantes en sistema nervioso de mamíferos, responsables de la desfosforilación de más del 90% de las fosfoproteínas neuronales?
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a) PPl
b) PP2A c) Calcineurina (PP2B) |
Cuáles son los inhibidores de la PPI, PP2A y Calcineurina (PP2B)?
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a) ácido okadaico
b) ciclosporina A c) tacrolimus |
Cual es la acción del el ion Ca++ sobre las isoformas de la Adenilil Ciclasa?
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a) El ion Ca++ inhibe las isoformas V y VI
b) A través de la vía Ca++/calmodulina activa las isoformas I, III y VII |
Cual es la acción de las subunidades G alfa sobre las isoformas de la Adenilil Ciclasa ?
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Las subunidades G alfa pueden inhibir las formas I, III, V, VI, VIII y IX
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Cual es la acción de las subunidades G Beta sobre las isoformas de la Adenilil Ciclasa ?
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a) inhibir la forma I
b) activar la II, IV y VII, de forma condicional a la presencia de G alfa. |
Cual es la acción de las isoenzimas de Proteínas quinasas C (PKC) sobre las isoformas de la Adenilil Ciclasa?
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a) Varias isoenzimas de PKC activan in vitro la I, II, III, IV, V y VII
b) inhiben la VI. |
Cual es la acción de las isoenzimas de Proteínas quinasas (PKA) sobre las isoformas de la Adenilil Ciclasa?
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PKA inhibe las formas V y VI
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Cual es la acción de las isoenzimas de Calcio/Calmodulina quinasa (CaMK) sobre las isoformas de la Adenilil Ciclasa?
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CaMK inhiben las forma I y III
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Principales enzimas metabólicas fosforiladas por nucleótidos cíclicos (AMPc y GMPc) y por sistemas dependientes de Ca++
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Fosforilasa cinasa
Glucógeno sintetasa Triglicérido lipasa Glicerofosfato aciltransferasa Colesterol esterasa Acetil-CoA carboxilasa 6-fosfofructo-2 cinasa Piruvato cinasa Fructosa 1,6-difosfatasa Piruvato deshidrogenasa Fenilalanina deshidrogenasa |
Principales enzimas relacionadas con la biosíntesis de neurotransmisores fosforiladas por nucleótidos cíclicos (AMPc y GMPc) y por sistemas dependientes de Ca++
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Tirosina hidroxilasa
Triptófano hidroxilasa |
Principales receptores de neurotransmisores fosforilados por nucleótidos cíclicos (AMPc y GMPc) y por sistemas dependientes de Ca++
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Receptores colinérgicos nicotinico y muscarinico
Receptor glutamato Alfa 2 y Beta-adrenoceptores Receptor GABA (GABA-modulina) |
Principales canales fosforilados por nucleótidos cíclicos (AMPc y GMPc) y por sistemas dependientes de Ca++
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Canales iónicos
Canales dependientes del voltaje Canales asociados a ligandos Canal de K+ dependiente de Ca++ |
Principales enzimas y proteínas implicadas en la regulación de segundos mensajeros fosforiladas por nucleótidos cíclicos (AMPc y GMPc) y por sistemas dependientes de Ca++
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Adenilil ciclasa
Guanilil ciclasa Fosfodiesterasa de nucleótidos cíclicos Fosfolipasas Proteínas G Receptor IP3 |
Principales proteincinasas autofosforiladas
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Proteincinasas APMc-dependiente
Proteincinasas GMPc-dependiente Proteincinasas Ca++/calmodulina dependientes (I y II) Proteincinasas Ca++/fosfolípido-dependiente (proteincinasa C) Proteincinasas tirosina-especificas Rodopsina cinasa |
Proteínas relacionadas con la regulación de la transcripción y la translación fosforiladas por nucleótidos cíclicos (AMPc y GMPc) y por sistemas dependientes de Ca++
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ARN polimerasa
Topoisomerasa Histonas Proteínas nucleares no histonas Proteína ribosomal S6 Factores de iniciación (elF) y elongación (eEF) |
Proteínas del citoesqueleto celular fosforiladas por nucleótidos cíclicos (AMPc y GMPc) y por sistemas dependientes de Ca++
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Proteincinasa de la cadena ligera de miosina
Cadena ligera de miosina Actina Tubulina Neurofilamentos Sinapsinas I y II Proteínas asociadas a microtúbulos Troponina Fosfolambano |
Proteínas especiales detectadas en el sistema nervioso fosforiladas por nucleótidos cíclicos (AMPc y GMPc) y por sistemas dependientes de Ca++
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Sinapsina I
Proteína III MAP-2 DARPP-32 Clatrina Sinaptofisina Sinaptobrevina |
Metilxantinas (teofilina y cafeína) inhiben
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Fosfodiesterasa (PDE)
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Rolipram (utilizado en el tratamiento del asma) muestra especificidad por
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Fosfodiesterasa 4 (PDE4)
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Milrinona (utilizada en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca) es selectiva para las isoformas de la subfamilia
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Fosfodiesterasa 3 (PDE3) expresadas en el músculo cardíaco.
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Cómo actúa el IP3?
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Abandona la membrana celular y emigra al citoplasma, donde activa un receptor específico situado en la membrana del retí**** endoplasmático: un canal de Ca++ que se abre y permite la salida de Ca++ masiva.
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Cómo actuará el Ca++ que se libera de la membrana del retí**** endoplasmático?
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a) Actuará como tercer mensajero, uniéndose a la calmodulina
b) Puede promover la penetración de Ca++ desde el espacio extracelular hasta el interior de la célula a través de los canales de Ca++ (unido a IP4) |
Cómo actúa el IP4?
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Promoviendo la penetración de Ca++ desde el espacio extracelular junto con el IP3
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IP3 e IP4
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pueden considerarse segundos mensajeros con acción sinérgica en una misma dirección.
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Qué hace el diacilglicerol (DG)?
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Permanece en la membrana plasmática, donde estimula la actividad de la proteincinasa C (PKC).
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Cómo se activan las PKC Clásicas?
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Por una acción sinérgica de IP3/Ca++ y DG. Antes de su activación, la PKC se encuentra en el citoplasma en forma inactiva, pero, cuando aumenta la concentración intracelular de Ca++, por acción del IP3, la PKC es transferida a la membrana celular y sufre la acción del Diacilglicerol.
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Para que sirven los ésteres de forbol?
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Imitan la acción del Diacilglicerol (DG), activando la PKC.
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Cuáles son los sustratos de la PKC
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son proteínas muy diversas: canales iónicos, receptores, enzimas como la fosfolipasa D, la neuromodulina GAP-43, etc.
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Cuáles son los resultados de la activación de la PKC
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El resultado es enormemente amplio y abarca fenómenos relacionados con la secreción celular, activación de plaquetas, regulación de la expresión de genes, crecimiento celular, diferenciación, metabolismo, transmisión nerviosa, etc. La PKC también puede fosforilar el factor de transcripción CREB en el núcleo celular, y de este modo iniciar la transcripción de un gen.
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El retí**** endoplasmático liso, que almacena el Ca++ presenta dos canales de liberación de Ca++ relacionados estructuralmente:
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a) el receptor IP3 explicado antes, que fija con gran selectividad al IP3
b) el receptor de rianodina, identificado originalmente en la célula muscular, pero presente también en otras células |
La entrada de Ca++ en la célula
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a) a partir del espacio extracelular a través de diversos canales intercambiadores Na+/Ca++ de membrana
b) a partir de los depósitos intracelulares, entre los que destaca el retí**** endoplasmático liso. |
La salida de Ca++ de la célula se da por
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a) las bombas Ca++-ATPasas, que extraen el Ca++ hacia el exterior de la célula o lo introducen en los depósitos del retí**** endoplasmático,
b) el propio intercambiador Na+/Ca++. |
Moléculas de regulación celular mediada por niveles de Ca++ intracelular:
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Fosfolambano
Troponina C Parvalbúmina Calbindina Calretinina Calmodulina. |
Calmodulina
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a) es una proteína de 16,7 kD
b) posee 148 aminoácidos c) presenta cuatro sitios de fijación para el Ca++ |
Activación de la Calmodulina
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La fijación del Ca++ a la calmodulina provoca cambios conformacionales que le permiten unirse a, e interactuar con, las proteínas estructurales y enzimas cuya actividad regula.
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La calmodulina presenta acción sobre
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a) Algunas isoformas de adenilil ciclasa
b) fosfodiesterasas c) calcineurina d) óxido nítrico sintasa e) ATPasa Ca++, Mg++. f) proteínas de carácter estructural que conforman el citoesqueleto celular (tubulina, proteína tau, fodrina, etc.). g) proteincinasas estimuladas por Ca++/calmodulina (CaM) |
Proteicinasas estimuladas por CA++/calmodulina II (CaM Kll) fosforila
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Tirosina hidroxilasa
Triptófano hidroxilasa Fosfolipasa A2 Calcineurina Algunas isoformas de la adenilil ciclasa Algunas isoformas de la fosfodiesterasa Receptores como el GABA A Proteínas estructurales como la sinapsina I Diversos neurofilamentos. |
La calcineurina
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a) es un heterodímero formado por dos subunidades A y B
b) La subunidad A contiene tres dominios: un dominio catalítico, un dominio de unión a calmodulina y un dominio autoinhibidor. c) La subunidad B de naturaleza reguladora contiene un dominio «EF hand» típico de proteínas fijadoras de Ca++. |
La activación de la calcineurina
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Se produce tras la unión de CaM.
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Cuales son los procesos fisiológicos regulados por desfosforilación de fosfoproteínas catalizada por calcineurina
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a) excitabilidad neuronal
b) hipertrofia cardíaca c) modulación de la activación de los linfocitos T |
Cual la importancia farmacológica de la calcineurina
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Ocupa un papel clave y definido en la activación de las células linfocitarias T lo que la ha convertido en una de las dianas utilizadas para desarrollar fármacos inmunosupresores útiles clínicamente
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Una de las familias de canales iónicos con un control más dominante del potencial de membrana y la excitabilidad de las neuronas de mamíferos son
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los canales rectificadores de la entrada de K+
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Como está compuesta la familia de los canales rectificadores de la entrada de K+?
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Está constituida por siete subfamilias, incluye una denominada Kir3, que está directamente acoplada a proteínas G heterotriméricas y media el efecto de la activación de múltiples receptores GPCR.
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Qué receptores inducen la activación y apertura de canales Kir3 a través de proteínas Gi?
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Receptores opioides, serotonérgicos 5-HT1a adrenérgicos Alfa 2, GABA beta etc.
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La activación de los GPCR acoplados a proteínas Gi
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Cataliza la disociación y liberación de G beta-gama, que interactúan directamente con los canales Kir3 e incrementan su probabilidad de apertura.
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Los canales GIRK (C-protein-regulatedInwardiy Rectifying Potassium [K]) son inhibidos por
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la activación de GPCR acoplados a proteínas Gq y la PLC-beta, vía depleción local de PIP2.
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Qué ocurre se los niveles de PIP2 se cambiam?
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La modificación de los niveles de PIP2 en la membrana plasmática es una señal que regula la actividad de los canales GIRK.
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G beta-gama puede alterar la fundón de los canales de Ca++ de tipos diversos, reduciendo
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la probabilidad de la apertura de los canales de CA++ en respuesta a la despolarización de la membrana.
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la regulación de la expresión génica se desarrolla en dos fases:
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a) Proteincinasas penetran el núcleo y inducen la expresión de genes de acción inmediata o temprana, cuyo ARNm comienza a aumentar en 15 min tras la activación del GPCR y se mantiene elevado no más de 30-60 min.
b) Los factores de transcripción inducibles penetran de nuevo en el núcleo para activar los genes de acción tardía, de inicio más lento y duración mayor, capaces de codificar proteínas diversas: receptores, enzimas relacionadas con la síntesis de mediadores o con vías de señalización intracelular |
Cómo se da el proceso de activación de la transcripción genética por GPCR?
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a) Los GPCR generan AMPc y activan la PKA;
b) la subunidad catalítica de la PKA penetrará en el núcleo donde fosforila la serina 133 de una proteína nuclear denominada CREB (CRE Binding) c) La serina 133 fosforilada se fija a la secuencia CRE de un particular gen e interactúa con un coactivador llamado CBP/300 d) El CBP/300 acopla la maquinaria basal de la transcripción, permitiendo, de ese modo, que se estimule el proceso de transcripción. d) La proteína CREB es también activada por otras cinasas que forman parte de otras vías de transducción de señales acopladas a GPCR; |
Qué poseen los genes inducidos por la activación de GPCR que incrementan los niveles de AMPc?
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poseen una secuencia de ADN denominada elemento de respuesta al AMPc (CRE)
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La proteína CREB es
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Un factor de transcripción que sirve a diversas vías de transducción de señales acopladas a GPCR. Muchos de los genes activados por CREB son Genes de Acción Inmediata (IEG) que codifican factores de transcripción.
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IEG
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Genes de Acción Inmediata
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Cite ejemplos de IEG generados por CREB
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c-fos
fos-B c-jun jun-B zif-268 |
Cómo se produce un gen de acción tardía?
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C-fos y c-jun se asocian ambas en un heterodímero que se fija a una secuencia reguladora de ADN conocida como AP-1, y de este modo regula la transcripción de un gen de acción tardía.
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De que depende la actividad del GPCR
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Es el resultado del balance coordinado entre los mecanismos que regulan los procesos de señalización, desensibilización y resensibilización.
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La desensibilización es
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la atenuación o desaparición con el tiempo de la respuesta del GPCR al estímulo agonista y representa un importante mecanismo de autorregulación que lo protege contra el exceso de estímulos, sean agudos o crónicos.
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Mecanismos de desensibilización
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a) Desensibilización estrita: por modificaciones en el acoplamiento del GPCR a la proteína G heterotrimérica, en respuesta a la fosforilación del receptor; oscilan entre segundos.
b) la reducción en el número de GPCR solo en la membrana plasmática, como consecuencia de la endocitosis e internación del receptor en el citoplasma; oscilan entre minutos. c) la disminudón en el número de receptores en la célula por facilitación de los mecanismos de degradadón o por depresión de los mecanismos de síntesis, como la inhibidón de la transcripdón génica (reguladón a la baja). Oscilan entre horas. |
La desensibilización rápida puede deberse a
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a) Desensibilización homóloga: se da a través de cinasas específicas cuyo único sustrato es el GPCR activado, las GRK sumada a las Beta-arrestinas.
b) Desensibilización heteróloga: hecha por cinasas dependientes de segundos mensajeros (PKA, PKC), que pueden ser activadas por la estimulación de ligandos sobre otros receptores, donde la fosforilación altera la conformación del receptor y su afinidad por la proteína G heterotrimérica. |
Que es la GRK?
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Son cinasas de receptores acoplados a proteínas G
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Que hacen las Beta-arrestinas?
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Interfieren el acoplamiento del receptor con la proteína G y promueven, posteriormente, el internamiento y endocitosis rápida de los receptores.
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Qué moléculas son las que inician y regulan los procesos de endocitosis, tráfico intracelular y resensibilización
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GRK y Beta-arrestinas
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Qué es regulación a la baja?
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Es un proceso en el que la endocitosis se acompaña de la degradación de las proteínas receptoras e incluso de una reducción en su resíntesis, lo que significa que habrá una reducción en el recuento o número total de moléculas de ese receptor.
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A que da origen la activación del GPCR por el ligando?
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La activacion del GPCR origina la fosforilación por parte de la GRK de residuos de serina y treonina presentes en los dominios intracelulares del receptor, y ello va a facilitar la translocación y posterior fijación de las Beta-arrestinas al receptor.
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Como se da el proceso de regulación del GPCR regulado por Beta-arrestinas?
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Las Beta-arrestinas, asociándose a la subunidad Beta-adaptina presente en el complejo heterotrimérico de adaptación AP-2, hacen que se fijen los GPCR a las vesículas cubiertas de clatrina. Posteriormente, los GPCR incluidos en estas vesículas son internados en la célula, donde pueden sufrir procesos contrapuestos: degradación en los lisosomas (reducción a la baja) o su mantenimiento en los endosomas para su posterior reciclamiento y recuperación (resensibilización).
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Que significa receptores con actividad enzimática por si misma (intrínseca)?
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Significa que en la porción extracelular del receptor existe un dominio al cual se fija el ligando o agonista provocando la modificación para que su porción intracelular que posee actividad enzimática actúe sobre sus sustratos específicos.
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Cuáles son los receptores GPCR con actividad enzimática intrínseca?
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a) guanilil ciclasa
b) cinasas que se autofosforilan en residuos de tirosina (actividad tirosincinasa) |
Qué son los receptores GPCR que NO PRESENTAN actividad enzimática intrínseca?
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Son los que no poseen actividad enzimática intrínseca, pero que, al ser activados, interactúan con proteínas citosólicas que poseen actividad enzimática de tipo tirosindnasa.
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Cuáles son los tipos de Guanilil Ciclasa?
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a) situado en la membrana plasmática: 3 formas de guanilil ciclasas
b) situado en la fracción citosólica de las células. |
Cómo se caracterizan los receptores de Guanilil Ciclasa de la membrana plasmática?
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Se caracterizan por conformar una proteína integral de membrana monomérica que posee un único dominio transmembrana. En su porción externa N-terminal se encuentra el dominio que actúa como receptor, capaz de reconocer y fijar a diversos péptidos, como los factores natriuréticos de aurícula y cerebro, y enterotoxinas de E. coli. En su porción intracelular se encuentra un dominio característico de las proteincinasas que fijan ATP, y en su parte más próxima a la porción C-terminal se encuentra el dominio con actividad enzimática guanilil ciclasa.
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Cómo se caracterizan los receptores de Guanilil Ciclasa del citosol?
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La guanilil ciclasa adopta una conformación dimérica con dos subunidades, alfa y beta (82 y 70 kDa). Cada subunidad tiene un dominio en situación C-terminal con actividad guanilil ciclasa similar a la guanilil ciclasa de membrana plasmática. Se necesita la acción conjunta de ambas para que se exprese plenamente su actividad enzimática.
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Qué característica distintiva presenta los receptores de Guanilil Ciclasa del citosol?
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Una característica de esta guanilil ciclasa es su capacidad para ser estimulada por el óxido nítrico (NO) y otros nitratos.
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Cómo es la acción del óxido nítrico (NO) sobre la Guanilil Ciclasa citosólica?
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El NO activa la guanilil ciclasa soluble mediante la fijación previa a un grupo hemo de la enzima.
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Qué ligandos promueven la síntesis de NO?
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a) Ligandos endógenos: glutamato, acetilcolina en ciertos tejidos, sustancia P, histamina y bradicinina.
b) Ligandos exógenos: nitratos (nitroglicerina, nitroprusiato) |
Cómo actúa el GMPc?
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a) Activa proteincinasas específicas dependientes de GMPc (PKG), provocando las acciones derivadas de la consiguiente fosforilación de proteínas.
b) Puede fijarse directamente a canales iónicos, como ocurre en los bastones de la retina, donde actúa directamente sobre canales catiónicos sin que haya de por medio ninguna cinasa, manteniéndolos abiertos en un estado de parcial despolarización. |
Qué pasa para que la Luz estimule a los conos y bastonetes?
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a) La luz, mediante la acción del fotón, activa la rodopsina (GPCR de la familia A) que estaba inactiva (ocupada por el agonista inverso cis-retinal)
b) La rodopsina activada, activa a su vez la transducina (subunidad alfa, perteneciente a la familia Gi) c) La transducina activa la fosfodiesterasa (PDE). d) la PDE actuará sobre el GMPc reduciendo su concentración, con lo que el canal catiónico se cierra y la célula se hiperpolariza. e) Con eso, se corta la corriente obscura y se puede percibir la luz. |
PDE inhibe
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GMPc
AMPc |
Principales familias PDE sobre las cuales los fármacos actúan
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PDE5
PDE6 PDE9 |
El sildenafilo (Viagra/Revatio) inhibe
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la PDE5A en el músculo liso del seno cavernoso del pene
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RTK
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Receptores con actividad intrínseca tirosincinasa
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