BioquimicaYBiologiaMolecularParaCienciasDeLaSalud-625

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unidos tres moléculas de GMPc por canal (Fig. 33-13), lo
que necesita una concentración alta que sature todos los 3
centros de unión. Una caída del 70% del nucleótido cíclico
supone una disociación del GMPc unido, y los canales des-
provistos de alguna de las 3 moléculas de ligando se cierran,
lo que provoca la hiperpolarización de la membrana de la
célula fotorreceptora.
33.14.4 Mecanismos de recuperación del estado basal
La desactivación de la cascada de transducción de señales y,
con ello, de los niveles basales de GMPc y la consiguiente
apertura de los canales de Na+ transcurre mediante tres des-
activaciones sucesivas: la de la metarrodopsina II, la de la
subunidad α de la transducina, y la de las unidades αβ fos-
fodiesterasa del GMPc (Fig. 33-18).
33.14.5 Inactivación de la metarrodopsina II 
En este proceso se distinguen dos etapas. En la primera, que
es la propiamente inactivante, se anula la capacidad de la
metarrodopsina II de producir subunidades α de transducina
activas y en la segunda, se regenera la molécula de rodopsi-
na para iniciar nuevos ciclos de activación.
En la inactivación participan dos proteínas: la rodopsina
quinasa y la arrestina. La rodopsina quinasa fosforila gra-
dualmente hasta siete residuos de S y T situados en el extre-
mo C-terminal de la metarrodopsina II. Estas fosforilaciones
dificultan paulatinamente la interacción con la transducina,
de manera que una mayor fosforilación provoca una menor
interacción. Pero la inactivación total se consigue porque la
metarrodopsina II fosforilada presenta una alta afinidad por
otra proteína, la arrestina. La formación del complejo arres-
tina-metarrodopsina fosforilada bloquea definitivamente los
sitios de interacción con la transducina, y cesa la activación
de ésta. En otras palabras, la fosforilación de la metarrodop-
sina II disminuye su afinidad por la transducina y aumenta su
afinidad por la arrestina (Fig. 33-19).
En cuanto a la segunda etapa, la regeneración de la meta-
rrodopsina fosforilada a rodopsina nativa supone varias eta-
pas. La unión a la arrestina provoca la liberación del grupo
todo-trans-retinal. La apoproteína fosforilada, desprovista
del grupo prostético, pierde afinidad por la arrestina y se
disocia, lo que permite que una proteína fosfatasa elimine
606 | El nivel molecular en biomedicina
Figura 33-19. La cascada de transducción de señales con la fase de activación (azul) y de recuperación (gris). La fotoexcitación de
la rodopsina a metarrodopsina II ocasiona la liberación de la subunidad α de la transducina (T), que activa la fosfodiesterasa,
PDE(αβγγ), y el complejo αβ hidroliza el GMPc a GMP y cierra los canales de Na+. La transducina se inactiva por su actividad
GTPasa residual. El tetrámero de fosfodiesterasa inactiva se recupera (αβγγ). Los niveles de GMPc suben por la guanilato ciclasa y
los canales de Na+ se reabren. La recuperación se completa cuando la metarrodopsina II se fosforila por la quinasa, perdiendo su afi-
nidad por la transducina y aumentándola por la arrestina. Esa unión provoca la liberación del todo-trans-retinal y la opsina se diso-
cia de la arrestina para que una fosfatasa elimine los grupos fosfato y se pueda reasociar con el 11-cis-retinal. 
4
1
2
3
6
5
Rodopsina
T(αβγ) - GDP
Metarrodopsina II
Transducina(αβγ)
 -GDP
T (α) - GTP
Metarrodopsina II
Arrestina-
Metarrodopsina II-P
Rodopsina
Metarrodopsina II
Metarrodopsina II-P
Todo-trans-retinal
OpsinaArrestina
ATP
ADP
11-cis-retinal
GTP
GDP
 T(βγ)
hν (fotón)
GTP
Tα−GTP
PDE(αβ)
T(α)−GDP
Pi + αβGMPc
GMP
PDE
(αβγγ)
T(α)-GTP
PDE
(γγ) Arrestina-Opsina-P Arrestina-Opsina
nPi
PP
Abre los
 canales
de sodio
Canales
de sodio
cerrados
Fase de activación Fase de recuperación
1. Guanilato ciclasa 4. Retinal isomerasa
2. GTP-asa de transducina 5. Disociación del 11-trans-retinal
3. Rodopsina quinasa 6. Fosfatasa 2A
33 Capitulo 33 8/4/05 12:29 Página 606
	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
	33.14.4 Mecanismos de recuperación del estado basal
	33.14.5 Inactivación de la metarrodopsina II