Inducciones celulares mediadas por receptores localizados en la membrana plasmática
Entre las moléculas que intervienen en la mayoría de las vías de senales abundan las quinasas, ya que muchas de sus reacciones son fosforilaciones. Existen diversas clases de quinasas, cada una para un sustrato especifico, que pode ser otra quinasa, una enzima diferente o una proteína no enzimática. Cuando se trata de otra quinasa, a menudo esta fosforila a una tercera, y así sucesivamente. En algunos casos la fosforilacion activa al sustrato y en otros lo inactiva.
Los receptores de la membrana plasmática se componen de una o más proteínas. Cada receptor membranoso posee un domínio externo, un domínio transmembranoso y un domínio citosólico. Cuando la substancia inductora se une al primero, el repector se activa y su domínio citosolico experimenta uno de los siguientes cambios:
• Adquiere actividad enzimática o activa a una enzima independiente del receptor
• Activa a una proteína localizada en la membrana plasmática, llamada proteína G, la cual activa a una enzima
Receptores membranosos que adquieren actividad enzimática o que activan enzimas
La actividad que se revela en los receptores membranosos que adquieren actividad enzimática puede ser de guanilato ciclasa, de serina-treonina quinasa o de tirosina quinasa. Mientras que la enzima que los receptores membranosos activan es una tirosina quinasa.
Receptores membranosos con actividad de guanilato ciclasa
Cuando la presion arterial se eleva, las células musculares de las aurículas cardíacas secretan una hormona llamada peptido natriurético auricular (ANP), cuyos blancos son las células renales. El ANP se acopla a un receptor de la membrana plasmática de esas células, cuyo domínio citosolico adquiere actividad de guanilato ciclasa.
Receptores membranosos con actividad de serina-treonina quinasa
Las substancias inductoras que interactuan con los receptores que poseen actividad de serina-treonina quinasa pertenecen a una família de moléculas llamadas TGF- β.
Receptores membranosos con actividad de tirosina quinasa
Las substancias inductoras que interactuan con los receptores que poseen actividad de tirosina quinasa pertenecen a una família de moléculas llamadas factores de crecimiento. Estos factores pueden ser secretados por células inductoras cercanas a las células inducidas.
Fosforilan algunas tirosinas presentes en sus domínios citosolicos.
La fosforilacion de las tirosinas activa al domínio citosolico del receptor, lo cual origina três vias de transmision de senales: uno en el que interviene la proteína Ras, otro en el que participa la enzima fosfolipasa C- γ y otro en el que lo hace la fosfatidilinositol 3-quinasa.
Proteína Ras esta anclada en el lado citosolico de la membrana plasmática. Cuando se activa se relaciona con el domínio citosolico del recepetor a traves de una proteínas adaptadora y de la proteína GEF.
Fosfolipasa C- γ (PLC- β) es una enzima que se une a receptores con actividad de tirosina quinasa.
Fosfatidilinositol 3 quinasa (PI 3-K) pueden ser activadas por médio de recepctores citosolicos con actividad de tirosina quinasa o también por médio de recepetores acoplados a proteínas G.
Receptores que activan a una enzima ajena a sus moléculas
Son receptores que cuando son inducidos activan a una tirosina quinasa independiente de sus moléculas, localizada en el citosol. Las substancias inductoras mas conocidas que se acoplan a estos receptores son la hormona del crecimiento, la prolactina, la eritropoyetina, algunas citoquinas y los antígenos cuando se unen a los linfócitos B o T.
Recepetores membranosos acoplados a proteínas G
Los receptores que se unen a las proteínas G son proteínas integrales multipasos que cruzan siete veces la bicapa lipídica de la membrana plasmática.
Las proteínas G se hallan adosadas a la cara citosolica de la membrana plasmatica. Sus três subunidades se identifican con las letras α, β y γ. Las subunidades α y γ se unen a la membrana plasmática por médio de ácidos grasos. En cambio, la subunidad β se une a la membrana por médio de la subunidad γ.
La subunidad α se comporta como uma GTPasa. Cuando la subunidad α posee un GDP, tanto ella como el complejo βγ se inactivan. En cambio, la proteína G se activa cuando el GDP es reemplazado por un GTP.
La activacion de la proteína G se produce cuando la substancia inductora se acopla ao receptor, pues este se pone en contacto con la subunidad α y hace que su GDP sea reemplazado por un GTP.
Existen diversas clases de proteínas G, las cuales dan origen a distintas vias de senales intracelulares despues de interactuar con las seguientes enzimas:
• Adenilado ciclasa (AC), que a partir de adenosina trifosfato (ATP) genera adenosina monofosfato cíclico (AMPc). La AC requiere Mg2+ para funcionar y es activada por la subunidad α de una proteína G especifica, llamada proteína Gs.
Ya la union del receptor con la proteína Gi, cuya subunidad α inhibe a la AC, hace caer la concentracion del AMPc.
• Fosfolipasa C- β (PLC-β), que al igual que la PLC-γ cataliza el fosfatidilinositol 4,5-difosfato (PIP2) y forma inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG).
La union de algumas substancias inductoras con sus receptores activa a la subunidad α de la proteína Gq, que debido a ello reemplaza su GDP por un GTP. A su vez, la proteína Gq activa a la enzima fosfolipasa C-β (PCL-β). Una vez activada, la PLC-β, al igual que la PLC-γ, cataliza la hidrolisis del PIP2 y lo fracciona en IP3 y DAG.
El IP3 abandona la membrana plasmática y pasa al citosol. Pronto se une a un canal de Ca2+ dependiente de ligando situado que se halla en la membrana del REL, cuya apertura permite que parte del Ca2+ que se halla en esse organoide se transfiera al citosol.
El DAG permanece en la monocapa citosolica de la membrana plasmática.
Simultaneamente, parte del Ca2+ que se libera del REL por accción del IP3 se combina con una enzima citosolica llamada quinasa C. Luego, el complejo Ca2+-quinasa C se dirige a la membrana plasmática y se coloca junto al DAG a fin de que este active a la quinasa C.

• Fosfatidilinositol 3 quinasa (PI 3-K), que convierte el PIP2 en fosfatidilinositol 3,4,5-trifosfato (PIP3). Las PI 3-K se activan a traves de la subunidad α de la proteína G13 o del complejo βγ de la proteína G1.
EL AMPC, EL CA2+, EL IP3, EL DAG Y EL PI3 SON SEGUNDOS MENSAJEROS
Cuando el recepctor activa las proteínas G – y el GDP de la subunidad α es intercambiado por un GTP-, la subunidad α y el complejo βγ se separan. Luego la subunidad α o el complejo βγ entran en contacto con la enzima, las cuales en algunos casos se activan y en otros se inhiben.
El retiro de la substancia inductora induce a la GTPasa de la subunidad α a hidrolizar el GTP a GDP, al cabo de lo cual la proteína G se inactiva y la subinidad α se reúne con el complejo βγ.