Trasduzione del segnale

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La trasduzione del segnale (signalling) avviene quando un segnale extracellulare, viene trasdotto modificando il comportamento della cellula bersaglio. Nello specifico è la catena di reazioni che, ricevendo segnali da molecole messaggere (es. ormoni o proteine enzimatiche) tramite recettori proteici della superficie cellulare o del nucleo, interagisce con bersagli molecolari intracellulari di vario tipo (es. chinasi, fosfatasi, proteine G etc.) per attivare o disattivare l'espressione genica di fattori di trascrizione, i quali sono essenziali per la regolazione dell'espressione genica di altri geni.

Una parte non trascurabile di questi bersagli è rappresentata dai fattore di trascrizione o da molecole coinvolte in vie che comprendono questi stessi fattori. È necessario sottolineare questo concetto: l'importanza che assume questo fenomeno della biologia cellulare è legata al suo ruolo preponderante nella risposta di messaggi extracellulari (come ad esempio gli ormoni) e al controllo della trascrizione di determinate proteine che ne consegue.

Le proteine che effettuano la trasduzione sono i recettori di membrana: questi, con procedimenti differenti, legano il segnale extracellulare, o ligando, e trasmettono il messaggio alle proteine bersaglio dette mediatori intracellulari o secondi messaggeri. Molti mediatori interagiscono con recettori posti sulla membrana cellulare e innescano una serie di reazioni chimiche (trasduzione del segnale) che portano alla formazione di un mediatore citoplasmatico (secondo messaggero) in grado di attivare la risposta cellulare specifica.

Esistono tre principali categorie di recettori di membrana associati a questo processo:

  • i canali ionici a controllo di ligando (recettori accoppiati). Questi recettori, una volta attivati, determinano l'apertura di canali ionici, con conseguente variazione del potenziale di membrana(se il recettore è accoppiato a canali per il sodio) o con ingresso nel citoplasma di ioni calcio, che a sua volta si comporta da messaggero intracellulare.
  • i recettori associati a proteine G. Le proteine G sono proteine di membrana che legano GTP e che, una volta attivate dal contatto con recettori a loro volta attivati dal rispettivo ligando, possono innescare attività di altri enzimi che a loro volta catalizzano ulteriori informazioni chimiche con produzione di secondi messaggeri.

Gli enzimi che portano alla formazione di nuovi messaggeri possono essere diversi:

  • Adenilciclasi e guanidilciclasi Questi enzimi portano alla formazione rispettivamente di AMP ciclico e GMP ciclico (a partire da ATP e GMP) che fungono da secondi messaggeri nel citoplasma.
  • Fosfolipasi C.
  • Fosfolipasi B.
  • Fosfolipasi A.
  • i recettori ad attività protein chinasica, a loro volta distinti in recettori ad attività tirosina chinasica e recettori ad attività serina/treonina chinasica.


Le molecole recettoriali appartengono a due grosse categorie: A) glicoproteine transmembranarie e B) proteine che si trovano all'interno della cellula. Questi ultime sono recettori intracellulari per ligandi apolari e lipofili e quindi in grado di attraversare la membrana cellulare: è il caso dei recettori per gli ormoni steroidei e tiroidei.

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