KELOMPOK 7 LIAWANTI SURBAKTIMUFIDAH DWI SUCI N

PURMA DEWIRETNO FEBRIYANTI

TRIYANINGSIHWINDI MAHONI

INTERAKSI SEL DAN TRANDUKSI SINYAL

Interaksi Antar Sel

Interaksi antar sel = komunikasi antar sel

Mengapa sel harus berkomunikasi……??? Untuk mengkoordinasikan berbagai aktifitas biologi seluler sehingga organisme hidup dapat berkembang, bertahan hidup, dan bereproduksi

Bahasa apa yang digunakan oleh sel dalam berkomunikasi….????

Bahasanya berupa sinyal

Cakupan: mempelajari mekanisme utama yang digunakan sel untuk menerima, mengolah atau mengartikan, dan merespon sinyal kimia yang

dikirimkan dari sel lain; serta apoptosis

Intraksi Antar Sel

Definisi

• Intraksi antar sel adalah hubungan / komunikasi antara satu sel dengan sel yg lain ataupun antara sel dgn lingkungannya.

Tujuan

• agar setiap organ ditubuh kita dapat menjalankan tugasnya dengan baik sehingga dapat menjaga kelangsungan hidup seseorang.

Fungsi

• Berperan penting untuk pengaturan dan pengendalian sel, jaringan, organ tubuh, dan untuk memperthankan homeostasis

Macam-macam interaksi sel

Pertemuan sel (cell junctions); kedua sel melakukan kontak langsung dengan mempertemukan kedua permukaan sel untuk mentransfer molekul secara bebas antar sel tanpa menembus membran plasma, pada sel tumbuhan melalui plasmodesmata dan pada sel hewan melalui celah pertemuan (gap jungtion).

Interaksi langsung antar sel dapat melalui 2 cara, yaitu:

Pengenalan antar sel (cell-cell recognition); sel-sel hewan dapat berinteraksi dengan tonjolan pada permukaan sel yang selanjutnya molekul-molekul dari satu sel akan ditranfer menuju sel yang lain.

Pertemuan sel (cell junctions)

Pengenalan antar sel (cell-cell recognition)

Hubungan antar sel Sel-sel

tumbuhan

Plasmodesmata: saluran penghubung antara sitoplasma sel satu dengan yang lainnya saluran lalu lintas air, zat terlarut berukuran kecil, protein, dan molekul RNA

Sel-sel hewan

Antar sel dihubungkan oleh: Sambungan ketat

(tight junction) Desmosom Sambungan celah

(gap junction) yang mirip plasmodesmata pada tumbuhan

Mekanisme Interaksi antar selDalam berkomunikasi sel memerlukan perantara yaitu mesenger kimia.

berikatan dengan protein reseptor di permukaan sel atau melalui inti sel  yang menimbulkan perubahan kimiawi efek fisiologis.

asam amino, steroid, poliptida, lemak, nukleotida purin dan pirimidine.

PROTEIN RESEPTOR

molekul protein yang menerima sinyal kimia dari luar sel yang mengarahkan kegiatan sel seperti membelah atau mengizinkan molekul tertentu untuk masuk atau keluar sel

membran sel sitoplasma nukleus

dilekati oleh jenis molekul sinyal tertentu

peptida atau molekul kecil lain seperti neurotransmiter, hormon, obat, atau toksin

berupa

ligan

Tiga tahap interaksi sel• Ketika sel target

mendeteksi molekul sinyal yang berasal dari luar sel

Penerimaan (reception)

• Mengubah sinyal menjadi bentuk yang dapat menyebabkan respon seluler spesifik

Tranduksi (tranduction)

• Sinyal yang tranduksikan memicu respon seluler spesifik

Respons (response)

Terminasi sinyal• Molekul sinyal didegradasi oleh enzim

ektraseluler

• Reseptor bersama ligannya didegradasi

• Reseptor terpisah dari ligan di dalam endosom

Reseptor kembali ke permukaan se

Ligan didegradasi

Mekanisme sinyal kimiawi. (A) Bentuk-bentuk komunikasi kimia meliputi transmisi sinaptik, sinyal parakrin, dan sinyal endokrin. (B) Komponen penting dari sinyal kimia adalah: sel-sel yang menginisiasi proses dengan melepaskan molekul sinyal; reseptor spesifik pada sel target; molekul target second messenger; dan respon selular selanjutnya

Pensinyalan parakrin. Sel penyekresi bekerja pada sel-sel target yang berdekatan dengan melepaskan molekul regulator (lokal) ke dalam cairan luar sel

Pensinyalan Sinapsis. Sel saraf melepaskan molekul neurotransmiter ke dalam sinapsis, sehingga merangsang sel target

Pensinyalan hormonal. Sel endoktrin terspesialisasi menyekresikan hormon ke dalam cairan tubuh (ex; darah)

Amplifikasi pada jalur transduksi sinyal. Aktivasi dari reseptor tunggal oleh sebuah molekul, seperti neurotransmiter epinefrin, dapat menyebabkan aktivasi berbagai protein G di dalam sel. Protein teraktivasi ini dapat berikatan dengan molekul sinyal lainnya, seperti enzim adenil siklase. Setiap molekul enzim yang teraktivasi menghasilkan sejumlah besar dari molekul cAMP. cAMP berikatan dengan dan mengaktivasi kelompok enzim lainnya, protein kinase, yang dapat memfosforilasi berbagai protein target. Sementara tidak setiap tahap pada jalur sinyal melibatkan amplifikasi, hasil kaskade secara keseluruhan menghasilkan peningkatan potensi sinyal inisial

Transduksi Sinyal

Definisi, fungsi dan mekanismenya

Definisi• Transduksi Sinyal Proses dimana informasi yang

dibawa molekul sinyal dari luar sel (ligan) menyebabkan perubahan di dalam sel

Ligan + reseptor aktivasi efektor rangkaian transduksi sinyal (a.l. caraka kedua ) aktivasi protein kinase tertentu efek yang diharapkan.

Tujuan Untuk berlangsungnya komunikasi antar sel, yaitu

• Bagaimana sel memahami keadaan sekitar

• Bagaimana sel bereaksi terhadap keadaan sekitar

Transduksi sinyal

Reseptor Instraseluler Reseptor di Membran Sel

Reseptor Instraselulerreseptor yang terdapat di dalam sel.ligan yg bisa langsung menembus membran

sel karena sifatnya yg lipofilik bisa langsung berikatan dengan reseptor.

contohnya hormon kortikoid, progesteron, dan estrogen

Misalnya pada Glucocorticoid Receptor (GR) -> reseptor kortisol

1. G Protein Couple Receptors (GPCRs)

Kerusakan diabetes melitus, alergi, penyakit kardiovaskuler, kebutaan, dan kanker.

Reseptor dimembran sel GPCR 3 sub unit: alpha (α)beta (β)gamma (γ)

LiganEpinephrine, glucagon, serotonin, vasopressin, ACTH, adenosine

Reseptor di Membran Sel

2. Cytokine Receptors and JAK-STAT Pathwaymerupakan reseptor yang mengikat cytokine

LigandInterferons, erythropoietin, growth hormone, beberapa interleukins (IL-2, IL-4), cytokines lain

3. Receptor Tyrosine Kinase

mekanisme tyrosine kinase receptor (TKR) hampir sama dengan cytokine receptor.

LigandInsulin, epidermal growth factor (EGF), fibroblast growth factor (FGF),neurotrophins, other growth factors

Second messangermengantarkan pesan dari ligan di reseptor membran ke dalam sel (tujuannya), baik ke sitsol maupun di nukleus

Second messenger berfungsi memperjelas / menguatkan sinyal ekstraseluler

Beberapa contoh second messenger:

AMP siklik (cAMP) > Dihasilkan melalui aktivasi reseptor terkait protein Gs → aktivasi enzim adenylyl cyclase yg mengubah ATP mjd second messenger cAMP> cAMP berfungsi mengaktivasi protein kinase spesifik (cAMP-dependent protein kinases or PKAs)

Ion Kalsium> Peningkatan ion Ca+ dalam sel β menyebabkan sekresi insulin> Peningkatan ion Ca+ intraseluler juga menyebabkan kontraksi sel otot

Inositol Trifosfat (IP3) dan Diasilgliserol (DAG) – hasil pemecahan phosphotidylinositol (PI) yang terdapat di membran plasma> Dihasilkan melalui aktivasi beberapa jenis reseptor hormon (GPCRs and RTKs)

1 & 2. Penerimaan– Molekul sinyal (ligan) berupa

hormon steroid berdifusi melewati membran plasma sel target

– Ligan berikatan dengan reseptor intraseluler yang terdapat di sitoplasma

3. Transduksi– Kompleks ligan-reseptor

memasuki nukleus, berikatan dengan DNA dan menentukan suatu gen menjadi aktif atau non aktif

– Pada contoh ini gennya diaktifkan

4. Respon sel– Terjadi transkripsi & translasi

(sintesis protein), hingga terbentuk protein baru

Steroidhormone

TARGETCELL Receptor

protein

1

2

3NUCLEUS

DNA

Hormone-receptorcomplex

4

mRNATranscription

Newprotein

Cellular response:activation of a geneand synthesis ofnew protein

Kematian sel yang terprogram atau apoptosis merupakan suatu komponen yang normal pada perkembangan dan pemeliharaan kesehatan pada organisme multiseluler

APOPTOSIS

Disebabkan Adanya respon terhadap berbagai stimulus dan

selama apoptosis sel ini dikontrol dan diregulasi, sel

yang mati kemudian difagosit oleh makrofag.

Lanjutan...Pada apoptosis sel-sel yang mati memberikan sinyal yang diperantarai oleh beberapa gen yang mengkode protein untuk enzym pencernaan yang disebut dengan caspase. Gen caspase ini merupakan bagian dari cystein protease yang akan aktif pada perkembangan sel maupun merupakan sinyal untuk aktif pada destruksi sel tersebut

Fungsi Apoptosis

1.Terminasi sel

3.Perkembangan embrional

4.Interaksi limfosit

5. Involusi hormonal pada usia dewasa

2. Mempertahankan homeostasis

Perbedaan Apoptosis Dengan Nekrosis

Nekrosis Apoptosiskematian sel yang terjadi pada organisme hidup yang dapat disebabkan oleh injury maupun infeksi

kematian sel yang terprogram dan membran inti tidak ruptur

terjadi perubahan pada inti yang pada akhirnya dapat menyebabkan inti menjadi lisis dan membrane plasma menjadi rupture.

inti mengalami fragmentasi yang kemudian mengirimkan siinyal kepada sel yang berada didekatnya untuk difagosit

Ektrinsik Pathway

oleh pengikatan reseptor kematian pada permukaan sel pada berbagai sel

Di iniasiasi

TNF reseptor tipe 1 yang dihubungkan dengan protein Fas (CD95)

Pada saat Fas berikatan dengan ligandnya, membran menuju ligand

(FasL). Tiga atau lebih molekul Fas bergabung dan cytoplasmic death

domain membentuk binding site untuk adapter protein, Pathway ini

dapat dihambat oleh protein FLIP, tidak menyebabkan pecahnya enzym

procaspase 8 dan tidak menjadi aktif

Pengangkatan sel yang mati

Sel yang mati pada tahap akhir apoptosis mempuyai

suatu fagositotik molekul pada permukaannya ( cth :

phosphatidylserine). Phosphatidylserine ini pada keadaan

normal berada pada permukaan cytosolic dari plasma

membran, tetapi pada proses apoptosis tersebar pada

permukaan ekstraseluler melalui protein scramblase.

Defek Pada Proses Apoptotic

Kanker -> kegagalan patwayKegagalan ini lebih sering terjadi pada intrinsik patway dibanding pada ekstrinsik pathway , karena intrinsic pathway ini lebih sensitif dan paling sering disebabkan oleh mutasi dari gen p53

Progresifitas HIV Progresifitas HIV terutama disebabkan oleh deplesi dari CD4+ T-helper limfosit yang dapat menurunkan sistem immun. Salah satu mekanisme yang dapat menyebabkan deplesi ini adalah apoptosi