Interaksi Antar Sel Dan Lingkungannya

2005,RRE/AB,SITH ITB

INTERAKSI ANTAR SEL-SEL DAN LINGKUNGANNYA

Biologi Sel Dasar

BI-100A


INTERAKSI ANTAR SEL-SEL DAN LINGKUNGANNYA : 1) Sel Sel2) Sel - Matriks ekstraselular(Jaringan)


Tipe penyampaian molekul sinyal Endokrinsel target jauh hormondibawa melalui pembuluh darah

parakrinMediator local mempengaruhisel target sekitar/ tetangga

dirusak oleh suatu enzimekstraselular atau diimobilisasioleh ECM

Autokrin / (contact dependent)sel responsif terhadap substansiyang dihasilkan oleh sel itusendiri atau sel sekitarnya

Sinaptik(neuronal)Penyampaian sinyal dapatdilakukan dengan cara protein dari suatu sel berikatan langsungdengan protein lain pada sel lain.


Sel berkomunikasi secara kimiawi : Signal-ReseptorMolekul sinyal bekerja dengan konsentrasi rendah


Contoh : Viagra merangsangdisekresikannya gas NO shgpemb.darah relax /melebar


Epinefrin berikatan dengan Reseptorterikat protein G

epinefrinberikatan ke reseptorb-adrenergik pada permukaansel hati dan adiposa.

Epinefrin yang berikatan denganreseptor menimbulkan efekberbeda : Epinefrin yang berikatan dengan

b-adrenergik pada sel otot jantung peningkatan kontraksi otot supply darah meningkat

Pada sel otot polos intestin relaksasi otot Pada sel otot polos saluran darah di ginjal, kulit, intestin

reseptor lain receptor a2-adrenergik arteri konstriksi


Protein Reseptor :

A-Pada membran sel : mol larut air i.e. neurotransmiter & hormon peptida,GroF

B-Dalam sel : Sinyal hormon yang larutlemak (steroid spt estrogen, progesteron, testosteron), asamretinoat,Vit D, gas NO

1)dalam sitoplasma 2)dalam inti sel


Aktivasi Reseptor pada permukaan sel

4 kelompok reseptor :1. Reseptor terikat protein G (> 100)

Ligand reseptor aktifasi protein G aktivasi/hambat suatu enzim mengaktivasi ion channel atau second messenger. Contoh : reseptor untukepinefrin (B-adrenergic), serotonin, glukagon

2. reseptor ion channelLigand reseptor perubahan konformasi reseptor aliran ion tertentu

(K,Na,Ca,Cl ubah potensial elektris pada membran sel. eg reseptor asetilkolin3. reseptor yang berikatan dengan tirosin kinase

Reseptor tidak memiliki aktivitas katalitik.

Ligand reseptor stimulasi dimerisasi reseptor interaksi dengan protein tirosin kinase pada sitosol. Contoh : faktor tumbuh

4. Reseptor yang memiliki aktivitas enzimatik intrinsik

Reseptor memiliki aktivitas katalitik intrinsik.

Ligand reseptor katalisasi GTP cGMP atau berperan sebagai protein fosfatase mengkatalisasi pelepasan fosfat dari dari fosfotirosin (reseptortirosin kinase). Contoh : reseptor insulin


Penyampaian sinyal/informasi ke dalam sel

Sinyal disampaikan ke sel target melalui molekul intrasel dalamjalur kaskade sinyal :

Inisiasi Sinyal berikatan dengan reseptor

/ligan : Enzyme-linked & Protein G Sinyal ligand transformasi

sinyal ke molekul lain :second messenger: C-AMP & Calcium

Amplifikasi Amplifikasi sinyal yang

diterima:cascadesprotein kinase Distribusi sinyal untuk pengaruhi

beberapa efek secara paralel


Respon sel terhadap sinyal

A. 1 sinyal 1 tipe reseptor aneka efek pada berbagai sel:

bentuk sel, pergerakan, metabolisme, ekspresi gen

B. Setiap sel punya beranekaragam reseptor spesifikuntuk aneka sinyal selmemberi respon misalkan efek untukkelulusan hidup & diferensiasi


Langkah-langkah komunikasi Sintesa molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal

Pelepasan molekul sinyal oleh sel yang memberi sinyal

Transpor sinyal oleh sel target

Pengikatan sinyal oleh reseptor spesifik yang menyebabkanaktivasi reseptor tersebut

Inisiasi satu atau lebih jalur transduksi sinyal intrasel

Perubahan spesifik fungsi, metabolisme, atau perkembangansel

Pembuangan sinyal yang mengakhiri respon sel


Steroidhormone

ANIMASI :

TARGETCELL Receptor

protein

1

2

3NUCLEUS

DNA

Hormone-receptorcomplex

4

mRNATranscription

Newprotein

Cellular response:activation of a geneand synthesis ofnew protein

Steroid hormones bind to intracellular receptors

The steroid-receptor complex binds to DNA, turning specific genes on or off (receptor act as gene regulator)

In this example, a new protein is synthesized

Other: act as Enzymes, eg.NO-guanylyl cyclase-catalyze synthesis. of GMP


(1) A hormone binds to a receptor protein in the plasma membrane

Hormone(epinephrine)

(2) The receptor protein activates a signal-transduction pathway in the cell

(3) A series of relay molecules transmits the signal to a protein that carries out the cells response

1

2

3

RECEPTORPROTEIN

TARGETCELL

Plasmamembrane

Relaymolecules

Signal-transductionpathway

Glycogen Glucogen

Cellular response(in this example, glycogen breakdown)


Senyawa yang berikatan dengan reseptor membran

- neurotransmitters yang bersifat induktif : acetylcholine, glutamate, serotonin. -- Inhibitory neurotransmitters: GABA, glycine- Obat: Valium and Prozac mempengaruhi levels atau sensitivitas neurotransmitter - Neurotoxins, snake venoms, curare, and strychnine dapat mem blok signal

neurotransmitter


Cell surface proteins mediate cell-cell interactions. Cell Jaringan :

misal darah dan otot

Tiap sel memiliki molekulmarker : menentukanidentitas cell-tissue specific, sehingga sel lain yang kontak dapat mengenalimarker tersebut.

Macam marker :

1. Glikolipid : umum padapermukaan sel, mis: gol.darah

2. Protein Majorhistocompatibilitycomplex(MHC) untukmembedakan self dengannon-self,eg. imunoglobulin


Adhesi antar sel pada jaringan dan matrik : Cell JunctionTiga kelompok cell junction :

1. occluding junctions: i.e. tight junctions hanya vertebrata

2. anchoring junctions :A - berikatan dengan filamin aktin : i. sel-sel - (mis. Adhesion belts)ii. sel-ECM - (mis. focal contacts)

B. -berikatan dengan filamen intermediat : i. sel-sel (desmosom)ii. sel-matriks (hemidesmosom)

3. Communicating junction : a. Gap junctionsb. Chemical synapsesc. Plasmodesmata (pada tumbuhan)


Tight junctions : menghubungkan mbr plasma sel yg bersebelahan1. barier selektif permeabilitas:mempertahankan perbedaan

komposisi cairan pada sisi sel yang berbeda2. transmembran protein : claudin & ocludin3. fungsi : -Menjaga komposisi seny. dlm rongga saluran / lumen

-Transport nutrisi secara selektifTight junction antara sel epitel berperan untuk mencegah difusi :1. barrier untuk difusi protein membr antara domain apical

dan membran basolateral2. mencegah kebocoran

molekul larut air


Anchoring junctions : 1. banyak pada sel yang mendapatkan stress mekanik ie.kulit/otot2. menghubungkan sitoskelet sel dengan sel lain atau dengan ECM

Ada 3 jenis :1. Adherens junctions Filamen aktin2. Desmosom filamen intermediate3. Hemidesmosom


Adherens junctions

adherens junctions sel/ sel : adhesion belt/zonula adherens

- dekat ujung apeks sel, di bawah tight junctions, Filamen : aktin

- protein pengikat trans membran : cadherinmol. adhesi bergantung Ca2+ : gen yg mengatur nasib sel- protein pelekatan intracellular: catenin, vinculin, -actinin, platoglobin

adherens junctions sel / matriks: Focal contacts/adhesion plaques- protein pengikat trans membr: integrin(>20)

- protein pelekatan intraselular: talin,-actinin, vinculin- Filamen : aktin


Desmosom & hemidesmosom: menarik dan mengikat sangat kuatpenyebaran tekanan melalui epitel ke

ECM di bawahnya

2.Desmosom: sel sel ,-anchoring sites untuk filamen

intermediate -trans membr linker protein:

cadherin

3.Hemidesmosom:sel ECM- Filamen intermediate : keratin- Transmembran protein : integrin


Gap junctions : antara sel-sel- transmembran protein: connexontdratas 6 connexin- dapat dilalui oleh ion anorganik dan

molekul larut air < 1000 Da, mis.gulasederhana, as amino

- menyampaikan sinyal elektris dankimiawi : mis kerusakan sel & sinaps

Pd tumbuhan : plasmodesmata

Synaptic junction- sel saraf- diperantarai oleh protocadherin

Communicating Junctions : komunikasi sitoplasma langsung dgn sel sekitar


Summary : Junction & non junction


Extracellullar matrix : suatu matriks di luar sel

yang berbatasan denganmembran plasma.

materi pengemas yang inert ECM eg. Tendon, tulang lunak,

stroma kornea berperan dalam menentukan

bentuk dan aktivitas sel. mempertahankan kondisi sel

yang telah terdiferensiasidan mempertahankankemampuan sel untukmenghasilkan produknya


Basal membran (BM):

Mengelilingi sel otot dan sellemak & di bawah jar. epitel, serta sel-sel endotelium

tempat pelekatan sel; substrat untuk migrasi sel membatasi jaringan dalamsuatu organ, sebagai suatu bariermakromolekul & untuk invasisel ke suatu jaringan

INTERAKSI ANTAR SEL-SEL DAN LINGKUNGANNYAINTERAKSI ANTAR SEL-SEL DAN LINGKUNGANNYA : 1) Sel Sel 2) Sel - Matriks ekstraselular(Jaringan)Tipe penyampaian molekul sinyalSel berkomunikasi secara kimiawi : Signal-ReseptorContoh : Viagra merangsang disekresikannya gas NO shg pemb.darah relax /melebarProtein Reseptor :Penyampaian sinyal/informasi ke dalam selRespon sel terhadap sinyalSenyawa yang berikatan dengan reseptor membranCell surface proteins mediate cell-cell interactions.Adhesi antar sel pada jaringan dan matrik : Cell JunctionExtracellullar matrix :Basal membran (BM):

Interaksi Antar Sel Dan Lingkungannya

Documents

Transcript of Interaksi Antar Sel Dan Lingkungannya