Komunikasi sel

1
Komunikasi sel
2
Sel komunikasi essential bagi organisme
multiseluler Sinyal eksternal diubah menjadi
respon di dalam sel
Signal transduction pathways/jalur transduksi
sinyal Sinyal pada permukaan sel dikonversi
menjadi respon seluler spesifik melalui
serangkaian langkah Pensinyalan ini mirip baik
pada microbes (yeast) dan mamalia, tumbuhan
mekanisme pensinyalan telah berkembang dengan
baik sebelum mahluk multiseluler muncul di bumi
3
Komunikasi sel
Sel berkomunikasi dengan melepas pembawa pesan
(mesenjer)
4
Lintasan transduksi sinyal

• Sinyal kimia dikonversi dari satu tipe sinyal
  menjadi sinyal lain untuk menghasilkan molecular
  response. All organisms require signaling
  pathways to live.
• Huruf mewaliki senyawa kimia atau protein.
• Tanda panah menunjukkan langkah enzimatik.

A?B?C?D?E?F?G
5

• Sel hewan dan sel tumbuhan komunikasi dengan
  kontak
• langsung, memiliki cell junctions yang secara
  langsung
• menghubungkan sitoplasma dengan sel sebelahnya

6

• Pada signaling lokal pada sel hewan, dapat
  berkomunikasi melalui interaksi antara molekul2
  yang menonjol dari permukaan sel

7
Cara kerja cell-cell signaling

• Direct
• Pensinyalan kimiawi jarak dekat
• Pensinyalan parakrin. Molekul sinyal dikeluarkan
  oleh sebuah sel dan bekerja pada sel target di
  dekatnya. Molekul pengatur lokal dilepas ke
  dalam fluida ekstraseluler
• Pensinyalan sinaptik. Sel saraf melepaskan
  molekul neurotransmiter ke dalam sinapsis.
• Jarak yang lebih jauh
• Pensinyalan hormonal. Sel endokrin mensekresi
  hormon ke dalam cairan tubuh (darah).

8

• In other cases, animal cells communicate using
  local regulators

9

• In long-distance signaling both plants and
  animals use hormones

10
Jalur lintasan bersifat inter-linked
Signalling pathway
Genetic network
STIMULUS
Metabolic pathway
11
metabolic pathways
1993 Boehringer Mannheim GmbH - Biochemica
12
Proses percakapan seluler

• Terdiri dari 3 tahapan
• Penerimaan
• Transduksi
• Respon

13

• Reception/Penerimaan pendeteksian sinyal yang
• datang dari luar sel oleh sel target
• Sinyal yang ditransduksi memicu respon selular
  spesifik

• Pengikatan molekul sinyal mengubah protein
  reseptor
• mengawali proses transduksi
• reseptor bersifat sangat spesifik

• Intracellular receptors cytoplasmic or
  nuclear proteins
• Reseptor pada plasma membran

Molekul sinyal yang menggunakan reseptor ini
adalah yang kecil atau hydrophobic dan dapat
langsung melewati plasma membran
14

• Steroid hormones
• Bind to intracellular receptors

15
Receptors in the Plasma Membrane

• Terdapat tiga tipe reseptor menbran
• G-protein-linked
• Tyrosine kinases
• Ion channel

16
G-protein-linked receptors
17
Receptor tyrosine kinases
18
Ion channel receptors
19
Lintasan transduksi sinyal

• Transduksi Jalur interaksi molekuler yang
  menyalurkan sinyal dari reseptor ke molekul
  target dalam sel
• Multistep pathways
• Memperbesar sinyal
• Memberikan lebih banyak kesempatan untuk
  koordinasi dan regulasi

20
Protein Phosphorylation and Dephosphorylation

• Banyak jalur sinyal termasuk jalur
  phosphorylation

Mekanisme utama transduksi sinyal

• Dalam proses ini
• Sejumlah protein kinase menambahkan fosfat
• kepada protein kinase lainnya dan
• mengaktifkannya
• Enzim fosfatase selanjutnya menghilangkan fosfat

21
A phosphorylation cascade
22
Molekul kecil dan ion sebagai Second Messengers

• Second messengers
• Kecil, nonprotein, molekul yang larut dalam air
  atau berupa ions

• Cyclic AMP (cAMP) terbuat dari ATP

23

• G-proteins
• Memicu pembentukan cAMP, yang kemudian berlaku
  sebagai second messenger dalam
• lintasan seluler

Figure 11.10
24
Calcium ions and Inositol Triphosphate (IP3)

• Calsium, saat dikeluarkan ke dalam sitosol
• Bertindak sebagai second messenger dalam berbagai
  jalur

• Calsium adalah second messenger yang penting
• Karena sel mampu mengatur konsentrasinya dalam
  sitosol

• Second messengers seperti inositol triphosphate
  dan diacylglycerol (DAG) dapat memicu peningkatan
  
• kalsium di sitosol

25
(No Transcript)
26
(No Transcript)
27
Respon sitoplasmik dan nuklear

• Respon
• Cell signaling menyebabkan regulasi
  cytoplasmic
• activities atau transcription

• Dalam sitoplasma
• Jalur signaling mengatur aktivitas seluler yang
  bervariasi

28

• Respon sitoplasmik

Figure 11.13
29

• Lintasan lain
• Mengatur gen dengan mengaktifkan faktor
  transkripsi yang meng-on dan of-kan gen

30

• Jalur signal dengan banyak tahap
• Dapat memperbesar sinyal dan berpengaruh
• terhadap kekhususan respon

• Tiap protein dalam jalur signaling
• Mengamplifikasi sinyal dengan mengaktifkan banyak
  copy dari komponen selanjutnya dalam jalur

• Kombinasi protein yang berbeda di dalam sel
• Memberikan kespesifikan yang baik pada sel dalam
• sinyal yang dideteksi maupun rsepon yang
• diakibatkan

31
Berhentinya sinyal

• Respon sinyal berhenti dengan cepat
• Dengan lepasnya ikatan ligan