CELL SIGNALLING 2012.pdf

7/28/2019 CELL SIGNALLING 2012.pdf

1/42


2/42

Prinsip cell signalling

Signalling melalui reseptor terkait G-protein

Signalling melalui reseptor terkait enzim

Target cell adaptation

OUTLINE


3/42

Tranduksi sinyalAdalah proses perubahan bentuk sinyal yang berurutan, dari sinyal

ekstraseluler sampai respon dalam komunikasi antar sel

Tujuan:

Untuk berlangsungnya komunikasi antar sel, yaitu

-Bagaimana sel memahami keadaan sekitar

-Bagaimana sel bereaksi terhadap keadaan sekitar


4/42


5/42


6/42

Transduksi sinyal dari molekul sinyal sampai respon pada sel


7/42

Bentuk proses pemberian sinyal antar sel

1. Endokrin

Molekul sinyal : Hormon

Mediator sinyal: Peredaran darah

Jarak ke sel targetjauh (ke seluruh tubuh)

Contoh: Adrenalin

Kortisol

Estradiol

Glukagon

Insulin

Testosteron

Tirosin


8/42

2. Parakrin

Molekul sinyal : Lokal mediator

Mediator sinyal: Medium ekstraseluler

Jarak ke sel targetdekat (sekitar sel)

Contoh: EGF (Epidermale Growth Factor)

PDGF (Platelet-derived Growth Factor)

NGF (Nerve Growth Factor)

Histamin

Gas NO


9/42


10/42

3. Sinapsis

Molekul sinyal : Neurotransmiter

Mediator sinyal: Axon

Jarak ke sel targetjauh (ke seluruh tubuh)

Contoh: Asetilkolin

GABA (Gama-Amino Bitric Acid)


11/42

4. Adanya kontak antar sel

Molekul sinyal : molekul signal yang

tergantung adanya kontak

Mediator sinyal: kontak langsung dengan

membran plasma

Jarak ke sel targetpaling dekat

Contoh: Protein delta (dalam perkembangan

embrio)

Protein dalam respon imun


12/42

5. Autokrin

Suatu sel mensekresikan molekul, dan molekul tersebut

bekerja/berpengaruh terhadap sel itu sendiri atau sel-sel lain yang

sejenis.


13/42


14/42

Kombinasi molekul sinyal yang berbeda, yang diterima oleh suatu sel, akan

memberikan respon yang berbeda


15/42

Untuk dapat menimbulkan respon, molekul sinyal ekstraseluler

mengikat reseptor yang spesifik pada sel

Ada 2 jenis reseptor1. Reseptor permukaan sel

- tersisip dalam membran plasma

- untuk molekul sinyal hidrofilik, yang besar

2. Reseptor intraseluler

- terdapat di dalam sel

- untuk molekul signal hidrofobik, yang kecil

- merupakan protein regulator yang mengaktifkan gen

- Contoh molekul sinyal: hormon steroid, hormon tiroid,

retinoids, vitamnin D, dll


16/42

2 Jenis Reseptor pada Sel


17/42


18/42

Transduksi sinyal pada tingkat sel

Melalui:

-Reseptor permukaan sel:

* Ion channel-linked receptor

* G protein-linked receptor

* Enzyme-linked receptor

-Reseptor intraseluler


19/42

Reseptor permukaan sel

Molekul sinyal ekstraseluler menimbulkan perubahan pada reseptor, tanpa harus

masuk ke dalam sel.

Ada 3 klas reseptor permukaan sel:

A.Reseptor yang mengikat ion kanal (Ionotropic Receptor)

Sinyal + Reseptor

Kanal terbuka

Masuk dan keluarnya ion

pengaruh yang

bersifat elektris


20/42

B. Reseptor yang mengikat GTP-binding Protein (G-Protein)

Sinyal/ligan + Reseptor mengikat G-protein

aktifasi G-protein

Aktifasi enzim Aktifasi kanal ion

Perubahan konsentrasi

mediator intraseluler

Perubahan permeabilitas ion

pada membran plasma


21/42


22/42

G-protein (GTP-binding protein)

-Terdiri dari 3 sub unit: , , dan

- Dalam keadaan tidak ada stimulasi dari molekul sinyal:

Reseptor dan G-protein tidak aktif tidak ada kontak antar keduanya

- Ketika ada molekul sinyal

kontak antara reseptor dan G-protein

GDP pada subunit diganti oleh GTP

terjadi disosiasi antara subunit dan

subunit dan menjadi aktif mengatur aktifitas target protein di

membran plasma

Lamanya ikatan subunit-subunit tsb pada target protein menentukan

kuat/lemahnya pengaruh molekul sinyal pada sel tsb.


23/42

G protein-linked receptor

A. Ketika tidak ada stimulus,

reseptor dan G proteininaktif dan terpisah

B. Ketika signal ekstraselulerterikat dgn reseptor,

terjadi perubahankonformasi pada reseptor;G protein terikat reseptor

C. Perubahan pada -subunit

menyebabkan GDPdigantikan oleh GTP,selanjutnya menyebabkan-subunit terpisah dari -

subunit


24/42


25/42

Target molekul dari G-protein

1. Kanal ion

Contoh: Asetilkolin menyebabkan disosiasi dan

aktif

Mengikat kanal

Kanal terbuka

2. Enzim yang terikat pada membran plasma

a. Adenil siklase

merubah ATP cAMP


26/42

cAMP

- molekul sinyal intraseluler yang berperan sebagai mediator sinyal

- molekul yang larut dalam air, membawa sinyal dari membran dalam

sitoplasma ke inti sel atau bagian lain di dalam sel

- cepat di sintesis dan di degradasi

ATP cAMP AMPsintesis degradasi

Adenil siklase phophodiesterase


27/42

Mekanisme transduksi sinyal yang

diperantarai oleh cAMP sebagai

meditor sinyal

Protein kinase A inaktif

Protein kinase A aktif

cAMP


28/42

3 grup G protein:


29/42

PKA aktif:

Mengaktifkan protein pengatur transkripsi gen, sehingga terjadi transkripsi gen

tertentu

Memfosforilasi glykogen menjadi glukosa

cAMP akan memfosforilasi substrat tertentu, tergantung tipe selnya, sehingga

setiap sel mempunyai respon yang berbeda

Contoh:

Adrenalin, di jantung: peningkatan frekuensi & kontraksi otot jantung

di otot muskel: pemecahan glikogen

di jaringan lemak: pemecahan lemak


30/42

b. Fosfolipase C

akan merubah Inositolfosfolipid menjadi:

- Inositol trifosfat (IP3), berfungsi membuka kanal Ca 2+ pada membran

Retikulum Endoplasma (RE), sehingga terjadi peningkatan konsentrasi ion Ca2+ di sitoplasma.

- Diacylglycerin (DAG), akan megaktifasi protein kinase C (PKC) untuk

variasi respon


31/42

Mekanisme transduksi sinyal yang diperantarai oleh

Inositol Fosfolipid


32/42

Ca 2+

-mempunyai peran yang penting dan universal di dalam sel

- peningkatan konsentrasinya merupakan respon sel terhadap berbagai molekul

signal, antara lain:

* di sel telur: menginisiasi perkembangan embrio

* di sel otot: menginduksi kontraksi otot

* di sel saraf: menstimulasi sekresi neurotransmitter


33/42


34/42


35/42

Reseptor yang mengikat enzim

-biasanya, molekul signal ekstraseluler yang diperantarainya berguna untuk

mendukung pertumbuhan dan pembelahan sel, diferensiasi sel dan pertahan

hidup disebut sgb faktor pertumbuhan

Abnormalitas pada proses signaling menggunakan reseptor tipe ini

gangguan pertumbuhan dan pembelahan sel kanker


36/42

2 atau lebih untaian reseptor bergabung membentuk dimeratau oligomer.

- Pada beberapa kasus, pengikatan ligan pada reseptornyamenginduksi oligomerisasi, pada kasus lain oligomerisasiterjadi sebelum pengikatan ligan ligan menyebabkanreorientasi untaian reseptor di dalam membran


37/42


38/42

Reseptor intraseluler-merupakan protein regulator yang mengaktifkan gen

- Contoh molekul sinyal: hormon steroid, hormon tiroid,

retinoids, vitamnin D, dll


39/42

BEBERAPA KELAINAN AKIBAT ADANYA GANGGUAN DALAM

TRANSDUKSI SINYAL PADA SEL

Akibat gangguan pada reseptor

Contoh:

1.Androgen insensitivity syndrom (AIS)

Akibat adanya mutasi pada gen reseptor androgen (RA)reseptor androgentidak berfungsijaringan yang menjadi target hormon androgen (testis) tidak

berfungsihipogonadism

2. Disgenesis ovarium

Akibat adanya mutasi pada reseptor FSH (Folicle Stimulating Hormone)

reseptor FSH inaktif ovarium tidak berkembang baik


40/42

Kepustakaan:

Albert et.al.,2008. Molecular Biology of the Cell.

5th ed.

Mayorga et al., 2000. Ovarian response to Follicle-

Stimulating Hormone (FSH) stimulation

depends on the FSH receptor genotype. J clin

Endocrinol Metab 85:3365-3369.

Seshagiri PB. 2001. Molecular insight into the

cause of male infertility. J BioSci 26(suppl):429-435


41/42


42/42

CELL SIGNALLING 2012.pdf

Documents

Transcript of CELL SIGNALLING 2012.pdf