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33.14.1 Activación de la transducina La transducina es un heterotrímero perteneciente a la familia de las proteínas G. Está asociada a la cara citosólica de la membrana de los discos y sacos. En reposo, la proteína se encuentra en forma trimérica (αβγ), contiene GDP unido en la subunidad α y no tiene afinidad por la rodopsina no excita- da, pero sí la tiene por la metarrodopsina II, de manera que cuando se produce la excitación de la rodopsina por el fotón, se forman complejos metarrodopsina II-transducina. Esta interacción provoca, a su vez, un cambio de conformación en la transducina, que determina el intercambio del GDP por GTP en la subunidad α y la disociación rápida del complejo en la subunidad α activa (con GTP unido), el dímero βγ y la metarrodopsina II. Esta disociación es el primer elemento de amplificación de la señal luminosa, puesto que la vida media relativamente prolongada de la metarrodopsina II permite que cada una de ésta active muchas moléculas de transducina. 33.14.2 Activación de la GMPc fosfodiesterasa La subunidad α, liberada de la transducina, provoca la acti- vación de una fosfodiesterasa específica de GMPc. La fosfo- diesterasa es un tetrámero compuesto por tres tipos de subu- nidades (αβγ2). En el tetrámero aislado, las subunidades γ inhiben la actividad hidrolítica de GMPc contenida en las subunidades α y β. La subunidad α-GTP de la transducina podría unirse a las subunidades γ de la fosfodiesterasa y suprimir su acción inhibitoria, lo que hace que aflore la acti- vidad hidrolítica del complejo αβ. 33.14.3 Hidrólisis de GMPc y cierre de los canales de sodio Como consecuencia de la acción de la fosfodiesterasa, el nivel de GMPc en la célula fotorreceptora baja hasta en un 70%. Los canales de Na+ están abiertos en tanto mantienen Neurotransmisión y s is temas sensoriales | 605 Figura 33-18. Mecanismo de acoplamiento entre la fotoexcitación de la rodopsina y la hidrólisis del GMPc, mediante la activación de la transducina y la fosfodiesterasa. La rodopsina excitada (R*, 2) libera la subunidad α activa de transducinas (T) cercanas. Esta subunidad une GTP (3) y separa las subunidades γ de la fosfodiesterasa (PDE), que así se activa (4). La señal se amplifica hasta que R* se inactiva por fosforilación de la rodopsina quinasa. La subunidad α de la transducina se inactiva por su actividad GTPasa resi- dual, reasociándose al dímero (1). Igual reasociación inactivante ocurre con la fosfodiesterasa, volviendo las condiciones iniciales. luz Citosol bastonal PDE T Cara intradiscal GDP GTP GMP GMPc β γ β γ R R* R* β γ R* β γ Fase de recuperación γ α-GDP α β α β α β α β γ γ γ γ γ γ γ γ α-GDP α-GTP α-GTP 1 2 3 4 Pi de la hidrólisis de GTP en la α de la Transducina 33 Capitulo 33 8/4/05 12:29 Página 605 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE III EL NIVEL MOLECULAR EN BIOMEDICINA 33 NEUROTRANSMISIÓN Y SISTEMAS SENSORIALES 33.12 METABOLISMO DEL 11-CIS-RETINAL Y ESTRUCTURA DE LA RODOPSINA 33.14 LA CASCADA DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES 33.14.1 Activación de la transducina 33.14.2 Activación de la GMPc fosfodiesterasa 33.14.3 Hidrólisis de GMPc y cierre de los canales de sodio
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