Komunikasi Sel

5/23/2018 Komunikasi Sel

1/35

KomunikasiAntar Sel


2/35

Molekul sinyal

- Unisel

Memberi respon terhadap sinyal

dari lingkungan tingkah laku sel

- Multisel

Sinyal berperan untuk

mengendalikan:

- proses metabolisme sel,

- pertumbuhan dan diferensiasijaringan,

- sintesis dan sekresi protein, dan

- komposiasi intrasel dan ekstrasel.

Molekul sinyal (ligand) memberisinyal ke sel melalui molekul

reseptor

Proses pengubahan sinyal menjadi

respon sel: Transduksi sinyal


3/35

Sinyal diterima oleh reseptor pada sel target

Molekul sinyal

- konsentrasi rendah


4/35

Reseptor sinyal intrasel

Sinyal:

- Molekul kecil (CO, NO),

- Molekul yang larut lemak: estrogen,

progesteron, testosteron, asam retinoat, vit D

Reseptor:

- di dalam sitoplasma atau nukleus

- Reseptor intrasel inaktif jika tidak berikatandengan sinyal


5/35

Reseptor sinyal ekstrasel teraktivasi:

Umumnya melalui pengikatan sekreta

(e.g., Hormones, GF, NT, Pheromones)

Beberapa reseptor teraktivasi oleh

perubahan konsentrasi metabolit

seperti O2 atau nutrien,

Reseptor lain teraktivasi oleh

rangsangan fisik seperti cahaya,

sentuhan, panas


6/35


7/35

Tipe reseptor transmembran sel


8/35

Langkah-langkah komunikasi1. Sintesis molekul sinyal oleh sel yang memberi

sinyal2. Pelepasan molekul sinyal oleh sel yang

memberi sinyal

3. Transport sinyal ke sel target

4. Pengikatan sinyal oleh reseptor spesifik yangmenyebabkan reseptor aktif

5. Inisiasi satu atau lebih jalur transduksi sinyal

intrasel

6. Perubahan fungsi spesifik, metabolisme, atau

perkembangan sel

7. Pembuangan sinyal untuk mengakhiri respon

sel


9/35

Ada 5 cara signalling:1.Sinyal bergantung kontak

2.Parakrin- mediator kecil mempengaruhi sel target

tetangga

- dirusak oleh suatu enzim ekstrasel atau

diimobilisasi oleh ECM3. Sinaptik

saraf

4. Endokrin

sel target jauh hormon dibawah melalui PD

5. Autokrin

Sel responsif terhadap substansi yang

dihasilkan oleh sel itu sendiri atau sel sejenis


10/35

Reseptor mengaktivasi jalur sinyal tertentu

I. Menginduksi 2 tipe respon utama

1. Perubahan aktivitas atau fungsi proteintertentu

2. Perubahan kuantitas suatu protein tertentu

dalam sel yang disebabkan karena modifikasi

faktor transkripsi yang mengaktivasi ataumenghambat transkripsi sel

II. Menginisiasi sinyal melalui beberapa jalur

transduksi sinyal intraselIII. Sejumlah kecil protein yang berperan dalam

mekanisme transduksi sinyal dan protein intrasel

yang berperan merupakan protein yang

terkonservasi


11/35

Second messenger

Molekul sinyal intraselyang diaktivasi oleh

messenger pertama

Yang termasuk second

messenger:

- cAMP

- cGMP

- DAG- IP3

- Ca2+

- Fosfoinositol


12/35

Protein-protein yang membantu transduksi sinyal

1. Protein Saklar (switch) GTPase

- Aktif saat berikatan denganGTP

- Protein yang membantu

pengikatan atau pelepasan GTP:

GEF (Guanine nucleotide

Exchange Factor)

PelepasanGDP dari protein saklar

Pengikatan GTP

GAP (GTPase Accelerating

Protein) Hidrolisis GTP GDP

- Dua kelompok protein :

Protein G trimerik (protein G besar

Protein G monomerik (protein

G kecil: Ras


13/35

Protein-protein yang membantu transduksi sinyal

2. Protein Kinase dan Fosfatase

- Kinase:Menambahkan gugus fosfat

pada gugus hidroksil :

+ Tirosin

+ Serin atau Treonin

- Fosfatase:Melepaskan gugus fosfat


14/35

Lokalisasi reseptor & protein transduksi sinyal

1. Protein membran

Membentuk cluster

dibantu oleh protein domain

adapter

Contoh: presinaps dan

postsinaps pada sel

sarafProtein reseptor neuro

transmitter pada membran

sel postsinaps cluster

Mempercepat danmengefisienkan transmisi

sinyal

Protein domain adapter

contoh: PDZ


15/35

Clustering protein pada rakit lipid

1. Pembentuk rakit lipid (lipid raft) terutama kolesteroldan sfingolipid

2. Pada rakit lipid ini terdapat protein-protein reseptor

3. Contoh rakit lipid pada sel mammalia : caveolae


16/35

Respons sel

Bergantung pada interaksi dan pengaturan jalursinyal

Deaktivasi sinyal :

- Konsentrasi sinyal eksternal turun sinyal

diakhiri

- Deaktivasi protein transduksi sinyal

Desensitisasi reseptor terhadap konsentrasi

sinyal yang tinggi atau pendedahan terusmenerus terhadap suatu sinyal

- Terjadi akibat endositosis reseptor

- Modofikasi reseptor


17/35

Reseptor terikat proteinGAktivasi atau menghambat adenilat siklase (protein

efektor)Protein G trimerik

Mengandung 3 subunit: , ,

Contoh: reseptor untuk hormon protein, neurotransmitter,

reseptor rhodopsin, etc


18/35

Adanya suatu ligand yang berikatan dengan

reseptor terikat protein G Protein G

teraktivasi mengatur protein efektorProtein efektor: protein ion channel atau enzim

yang mengkatalisis pembentukan second

messenger


19/35

Aktivasi reseptor terikat protein G


20/35

Epinefrin berikatan dengan reseptor terikat

protein G

Pembebasa glukosa dan asam lemak disebabkanpengikatan epinefrin ke reseptor -adrenergik padapermukaan sel hati dan adiposa

Epinefrin yang berikatan dengan reseptor menimbulkan

efek berbeda:

Epinefrin yang berikatan dengan -adrenergik pada

sel-sel otot jantung

meningkatkan kontraksi otot

meningkatkan supply darah

Pada sel otot polos intestinrelaksasi otot

Pada sel otot polos saluran darah di ginjal, kulit,

intestinreseptor lain reseptor 2-adrenergik

arteri konstriksi


21/35

Aktivasi adenilat siklase pada

membran sel cAMP


22/35

Pelepasan glukosa dari glikogen dalam sel otot dan

sel hati distimulasi oleh epinefrin dan hormon lain

yang reseptornya terikat protein G


23/35

Amplifikasi sinyal

Diperlukan untuk menghasilkansecond messenger dalam jumlah

yang cukup banyak untuk induksi

respon

Amplifikasi terjadi karena :

Reseptor dan protein G dapat

berdifusi dengan cepat ke

dalam membran plasma

Kompleks hormon-reseptor

menyebabkan pengubahan 100

molekul Gsmenjadi bentukaktif

Setiap GsGTP aktif dapat

mengaktivasi 1 adenilat silase

katalisa banyak molekul

cAMP


24/35

Mekanisme pengaturan sinyal melalui

reseptor terikat protein G

Faktor-faktor yang mengakhiri respon:

Afinitas reseptor terhadap hormon

menurun saat Gsberikatan denganGDP

GTP yang terikat Gsdihidrolisis

cAMP fosfodiesterase menghidrolisis

cAMP5-AMP


25/35

Desensitisasi ikatan reseptor dengan ligandSuppresi feedback (produk akhir jalur menghambat langkah awal)

Reseptor terikat protein G yang terdedah terhadap stimulasibeberapa jam beberapa Serin dan Treonin dalam domain

sitosol reseptor terfosforilasi PKA. Reseptor yang terfosforilasi

berkatan dengan ligand pengikatan ligand dengan reseptor

akan menurunkan aktivasi adenilat siklase.

Desensitisasi heterolog bukan hanya ligand yang sama tetapiligand yang berbeda misalnya epinefrin diganti dengan glukagon

Desensitisasi homolog: misalnya BARK (-Adrenergik Reseptor

Kinase) hanya menfosforilasi reseptor adrenergik jika epinefrin

atau suatu hormon agonis yang terikat dengan reseptor

Fosfatase desensitisisasi reseptordefosforolasi -Adrenergik

berikatan dengan reseptor terfosforilasi endositosis


26/35

Protein pengatur lokasi efek cAMP (Mis.

AKAP = A Kinase-Associated Protein)

Peningkatan level cAMP baik dan

merusak


27/35

Protein terikat G mengatur channel ion

Reseptor Glutamat dan Serotonin,

nikotin, asetilkolin pada sinaps

saraf-otot

Aktivasi reseptor berikatan dengan

ion channel untuk buka dan tutup Perubahan potensial membran


28/35

Reseptor asetilkolin muskarin aktivasi protein G

Aktivasi Channel K terbuka

Pengikatan asetilkolin pada reseptor muskarinasetilkolin pada otot jantung Penurunan

kontraksi otot jantung Pengeluaran ion K

Hiperpolarisasi membran


29/35

Reseptor terikat G diaktivasi oleh cahaya


30/35

Reseptor terikat G aktivasi fossolipase C

Komponen membran lipid yang berperan:

Fosfatidilinositol


31/35

IP menginduksi pelepasan ion Ca2+ dari RE

DAG aktivasi

protein kinase C

atur protein

lainnya

Kompleks Ca2+

- CalmodulinMengatur kerja

enzim


32/35


33/35

Aktivasi transkripsi gen oleh reseptor

terikat protein G


34/35

Tengkyu Bro


35/35

Komunikasi Sel

Documents

Transcript of Komunikasi Sel