More Related Content
What's hot (20)
Similar to Cell signal dan kortikosteroid (20)
Recently uploaded (20)
Cell signal dan kortikosteroid
- 1. CELL SIGNALLING/ PENGISYARATAN SEL I.A PASCHA PARAMURTHI, S.FT, M.FIS
- 2. Cell Signaling â– Pengisyaratan atau Pensinyalan, adalah bagian sebuah sistem komunikasi yang sangat kompleks pada tingkat seluler yang mengatur aktifitas dan koordinasi antar sel. â– Komunikasi sel adalah proses penyampaian informasi sel dari sel pesinyal menuju ke sel target untuk mengatur pengembangan dan pengorganisasiannya menjadi jaringan, mengawasi pertumbuhan dan pembelahannya serta mengkoordinasikan aktivitasnya. â– Sel berinteraksi dengan sel lain dengan cara komunikasi langsung atau dengan mengirimkan sinyal kepada sel target.
- 3. Metoda Penyampaian Sinyal â– Tiga metode komunikasi antar sel : 1. Langsung 2. Lokal 3. Jarak jauh
- 4. Komunikasi langsung â– Komunikasi langsung, adalah komunikasi antar sel yang sangat berdekatan. â– Komunikasi ini terjadi dengan mentransfer sinyal listrik (ion-ion) atau sinyal kimia melalui hubungan yang sangat erat antara sel satu dengan lainnya. â– Gap junction merupakan protein saluran khusus yang dibentuk oleh protein connexin. Gap junction memungkinkan terjadinya aliran ion-ion (sinyal listrik) dan molekul-molekul kecil (sinyal kimia), seperti asam amino, ATP, cAMP dalam sitoplasma kedua sel yang berhubungan. â– Contohnya pertukaran ion dan garam antar sel dalam 1 jaringan.
- 5. Komunikasi lokal â– Komunikasi lokal, adalah komunikasi yang terjadi melalui zat kimia yang dilepaskan ke cairan ekstrasel (interstitial) untuk berkomunikasi dengan sel lain yang berdekatan (sinyal parakrin) atau sel itu sendiri (sinyal autokrin). â– Komunikasi yang terjadi melalui zat kimia yang dilepaskan ke cairan ekstrasel yang berdekatan.
- 6. Komunikasi jarak jauh â– Komunikasi jarak jauh, adalah komunikasi antar sel yang mempunyai jarak cukup jauh. â– Komunikasi ini berlangsung melalui sinyal listrik yang dihantarkan sel saraf dan atau dengan sinyal kimia (hormon atau neurohormon) yang dialirkan melalui darah. â– Contohnya komunikasi yang terjadi antara hipofisa ke sel gonad.
- 7. Interaksi Sel â– Komunikasi kontak langsung (autokrin) â– Pensinyalan parakrin â– Pensinyalan sinaptik â– Pensinyalan endokrin/ hormonal
- 8. Komunikasi kontak langsung (autokrin) â– Sel dapat berkomunikasi dengan cara kontak langsung. â– Sel responsif terhadap substansi yang dihasilkan oleh sel itu sendiri. â– Sel target mensekresikan hormon dan akan diterima kembali oleh sel target tersebut, yang konsekuensinya bisa mengaktivasi atau menghambat sel tersebut. â– Contohnya komunikasi yang terjadi ketika pertukaran ion pada sel dalam jaringan
- 9. Pensinyalan parakrin â– Parakrin adalah sel penyekresi bekerja pada sel-sel target yang berdekatan dengan melepas molekul regulator lokal (misalnya faktor pertumbuhan ) kedalam cairan luar sel. â– Parakrin sel mengekskresikan subtansi yang mempengaruhi sel lain disekitarnya.
- 10. Pensinyalan sinaptik â– Sinaptik adalah tipe pensinyalan jarak jauh melalui sistem persarafan. â– Sel saraf melepaskan molekul neurotransmiter kedalam sinapsis sehingga merangsang sel target. â– Penyampaian sinyal dapat dilakukan dengan cara protein dari suatu sel berikatan langsung dengan protein lain pada sel lain.
- 11. Pensinyalan endokrin/ hormonal â– Hormone mensinyal sel target pada jarak yang lebih jauh. Pada hewan, sel endokrin terspesialisasi mensekresi hormone ke dalam cairan tubuh yaitu darah. â– Sel target jauh, mengggunakan mediator hormon. Hormon dibawa melalui pembuluh darah. â– Contohnya komunikasi hipofisis ke gonad, harus menggunakan substansi tertentu untuk menghantarkan sinyal.
- 12. Tahapan komunikasi dalam sel â– Tahap penerimaan (reception) â– Tahap pengikatan molekul (transduction) â– Tahap responsif (response)
- 13. Tahap penerimaan (reception) â– Pada tahapan ini sel target mendeteksi molekul sinyal yang berasal dari luar sel. â– Sinyal kimiawi terdeteksi ketika molekul sinyal berikatan dengan protein reseptor yang terletak dipermukaan atau didalam sel.
- 14. Tahap pengikatan molekul (transduction) â– Pada tahap ini molekul sinyal memiliki bentuk yang komplamenter dengan situs reseptor yang melekat disitu seperti anak kunci dalam gembok atau substrat dalam situs katalitik suatu enzim. â– Molekul sinyal berprilaku seperti ligan, istilah molekul yang berikatan secara spesifik dengan molekul lain, seringkali yang berukurakan besar. â– Pengikatan ligan menyebabkan protein reseptor mengalami perubahan bentuk. Umumnya efek pengikatan ligan menjadi agregasi kedua atau lebih mengaktivasi reseptor lain berinteraksi dengan molekul lainnya.
- 15. Tahap responsif (response) â– Pada tahapan ini sinyal yang ditrandusikan menyebabkan aktivitas selular seperti aktivasi gen-gen spesifik dalam nukleus.
- 16. Reseptor dalam membran sel â– Sebagian besar molekul sinyal larut-air berikatan pada protein reseptor dalam membran sel. Reseptor ini mentransmisikan informasi dari lingkungan ekstraseluler ke bagian dalam sel dengan cara mengubah bentuk saat berikatan dengan ligan. Tiga tipe utama reseptor membran adalah: â– G-protein (GTP-binding protein)-coupled receptors â– Reseptor tirosin-kinase (RTK) â– Reseptor kinase serin â– Integrin
- 17. G-protein (GTP-binding protein)-coupled receptors â– Suatu reseptor pada sel membran yang mempunyai tujuh helix transmembran. â– Penyaluran sinyal yang timbul setelah G-protein coupled receptors berikatan dengan ligan, baru mungkin terjadi bila G-protein ikut berperan aktif untuk mempengaruhi efektor yang berada dibawah pengaruhnya.
- 18. Reseptor tirosin-kinase (RTK). â– Tirosin Kinase (TK) adalah suatu kelas enzim tersendiri, yang bertanggung jawab terhadap fosforilasi residu tirosin pada protein sasaran. â– Reseptor tirosin Kinase (RTK) memegang peranan penting dalam proses transduksi sinyal dan komunikasi antar sel.ÌýÌý â– RTKÌýbertindak sebagai reseptor permukaan sel untuk : faktor pertumbuhan dan hormone yang sangat penting. â– RTK sebagai pengatur (regulator) proses sel normal â– Sisi negative, yakni perannya dalam inisiasi dan perkembangan sejmlah sel kanker. Pada kanker tipe ini,ÌýÌýtranslokasi (pemindahan) gen menghasilkan penggabuan protein kinase disertai aktivitas yang terkontrol. â– Terdapat dua macam tirosin kinase (TK) yakni: â– RTK yang merupakan protein transmembran yang memiliki domain diluar membrane sel yang mampu berikatan dengan ligan serta domain didalam membrane sel yang merupakan suatu katalitik kinase. â– Non-RTK yang tidak memiliki protein transmembran serta terdapat dalam sitoplasma, inti dan bagian dalam dari membran sel. Pada G-proteincoupled receptors terdapat tujuh helix transmembran, sedangkan reseptor tirosin kinase hanya mempunyai satu segmen transmembran meskipun reseptor tipe ini dapat berupa monomer, dimmer ataupun tetramer.
- 19. Reseptor kinase serin â– Reseptor ini berperan pada aktivitas kerja dari aktivin, TGF- beta, mulerianinhibiting substance (MIS), dan bone morphegenic protein (BMP). â– Sebagai efektor dari reseptor kinase serin adalah kinase serin sendiri. â– Keluarga dari reseptor ini meneruskan signal melalui suatu protein yang disebut sebagai smads. â– Protein ini dapat berperan ganda, baik berperan sebagai penerus sinyal (transducer) maupun sebagai faktor transkripsi.
- 20. Integrin. â– Hubungan antara sel dengan substrat dimediasi dengan adanya integrin yang merupakan suatu protein transmembran yang mempunyai tempat ikatan dengan berbagai material ekstra sel seperti fibronektin, kolagen ataupun proteoglikan. â– Pada proses inflamsi, makrofag maupun fibroblast akan mensintesa fibronektin yang merupakan matriks protein yang besar. Fibronektin mempunyai fungsi sebagai chemotractant dan fungsi mitogenik untuk fibroblast. â– Untuk menjalankan fungsi tersebut perlu adanya ikatan fibronektin dengan reseptor integrim pada sel mononuclear maupun fibroblast. Setiap reseptor pada membrane sel memiliki protein efektor dan jalur sinyal tertentu. Efektor berperan dalam amplifikasi (peningkatan) suatu signal yang timbul akibat adanya ikatan suatu ligan dengan reseptor spesifik pada membran sel.
- 21. Reseptor Dalam Intraseluler â– Reseptor intraseluler adalah reseptor protein yang tidak berada pada membran sel melainkan pada sitoplasma atau nukleus. Berada didalam sel (sitoplasma) atau di nukleus sel target. Sinyal harus melewati membran plasma terlebih dahulu sebelum bertemu dengan reseptor jenis ini (karena ukuran molekul kecil dapat melewati membran atau merupakan lipid sehingga terlarut dalam membran). â– Untuk mencapai reseptor ini pembawa pesan kimiawi menembus membran plasma sel target. Sinyal kimiawi dengan reseptor intraseluler misalnya hormon steroid (testosteron) dan tiroid hewan yang berupa lipid serta molekul gas kecil oksida nitrat. â– Memiliki dua tempat ikatan yaitu yang berikatan dengan hormon atau ligan dan yang berikatan dengan bagian spesifik DNA yang dapat secara langsung mengaktifkan transkripsi gen.
- 22. Mekanisme jalur transduksi sinyal a. Molekul yang merelay sinyal dari reseptor ke respon disebut molekul relay (sebagian besar merupakan protein). b. Molekul sinyal awal secara fisik tidak dilewatkan jalur pensinyalan (molekul sinyal bahkan tidak pernah masuk sel). â– Pada tiap tahap sinyal ditransduksi menjadi bentuk berbeda yaitu berupa perubahan konformasi suatu protein yang disebabkan oleh fosforilasi. â– Fosforilasi protein merupakan suatu cara pengaturan yang umum dalam sel dan merupakan mekanisme utama transduksi sinyal. â– Respon akhir sel terhadap sinyal ekstraseluler disebut respon keluaran. Respon sel terhadap sinyal berfungsi untuk mengatur aktivitas dalam sitoplasma atau transkripsi dalam nukleus. Kekhususan pensinyalan sel menentukan molekul sinyal apa yang akan diresponnya dan sifat responnya.
- 23. â– Respons sel memiliki dua manfaat penting: jalur itu mengamplifikasi sinyal (dan responsnya juga) serta menyediakan titik-titik yang berbeda, tempat respons sel dapat di regulasi. â– Ini memungkinkan kordinasi jalur pensinyalan dan juga berkontribusi dalam kespesifikan respons. â– Efisiensi keseluruhan respons juga dapat di tingkatkan oleh protein perencah. â– Terakhir, titik krusial penajaman respons adalah pemutusan sinyal.
- 24. Amplifikasi Sinyal â– Kaskade enzim yang rumit mengamplifikasi respons sel terhadap suatu sinyal. Pada setiap langkah katalitik dalam kasakade ini, jumlah produk yang teraktivasi jauh lebih besar pada tahap sebelumya. Misalnya, setiap molekul adenilil siklase mengkatalisis pembentukan banyak molekul cAMP, setiap protein kinase A memfosforilasi banyak molekul kinase berikutnya dalam jalur, dan seterusnya.efek amplifikasi, sejumlah kecil molekul epinefrin yang berkaitan dengan reseptor pada permukaan sel hati atau sel otot dapat menyebabkan pelepasan ratusan juta molekul glukosa dari glikogen.
- 25. Kespesifikan pensinyalan sel dan kordinasi respons â– Ambilah contoh dua sel yang berbeda dalam tubuh anda sel hati dan sel otot jantung. Keduanya bersentuhan dengan aliran darah sehingga terpapar terus menerus ke banyak molekul hormone yang berbeda , dan regulator lokal yang di sekresikan oleh sel-sel didekatnya. Akan tetapi sel hati hanya akan merespons beberapa jenis sinyal dan mengabaikan sinyal yang lain; demikian pula pada sel jantung(ini disebabkan karna jenis sel yang berbeda menyalakan kumpulan gen yang berbada.) dengan demikian, dua sel yang merespons secara berbeda terhadap sinyal yang sama memiliki perbedaan satu atau lebih protein yang menangani dan merespons sinyal tersebut.
- 26. Efisiensi pensinyalan ■Efisiensi pensinyalan: protein perancah dan kompleks pensinyalan ■Efisiensi sinyal pada kasus dapat di tingkatkan oleh keberadaan protein perancah (scaffolding protein), protein relai besar yang di lekati oleh beberapa protein relai lain secara bersamaan. ■Misalnya, satu protein perancah yang di isolasi dari sel otak mencit memegang tiga protein kinase dan membawa kinase- kinase ini bersamanya ketika protein perancah itu berikatan dengan reseptor membran teraktivasi yang sesuai: dengan demikian, protein perancah memfasilitasi satu kaskade fosforilasi sepesifik, faktanya para peneliti menemukan protein perancah dalam sel otak yang secara permanen memegang bersama jejaring-jejaring protein jalur pensinyalan pada sinapsis. ‘hardwiring’ ini meningkatkan kecepatan dan akurasi transfer sinyal antar sel, karna laju interaksi antarprotein tidak dibatasi oleh difusi.
- 27. Pemutusan sinyal â– Agar sel dari suatu organisme multi selular tetap waspada dan mampu merespons sinyal-sinyal yang datang, setiap perubahan molecular dalam jalur pensinyalannya harus berlangsung hanya dalam waktu singkat. â– Seperti pada contoh kolera, jika satu komponen jalur pensinyalan terkunci dalam suatu kondisi, baik itu aktif maupun iakatif, organisme dapat merasakan akibat yang sangat gawat. â– Dengan demikian, kunci kemampuan sel untuk bisa terus menerus unntuk menerima regulasi oleh sinyal adalah perubahann yang disebabkan oleh sinyal itu harus bersifat bolak-balik; semakin rendah konsentrasi molekul sinyal, semakin sedikit pula yang akan terikat dalam suatu saat. â– Ketika molekul sinyal meninggalkan reseptor, reseptor kembali ke bentuk inaktif. Melalui cara yang berfariasi, molekul relai kemudian kembali ke bentuk inakatif; aktifitas GTPase yang merupakann bagian interistik datri protein G akan menghidrolisis GTP yang terikat enzim fosfodiesterase mengubah cAMP menjadi AMP.
- 28. Kortikosteroid â– Suatu kelompok hormon steroid yang dihasilkan di bagian korteks kelenjar adrenal sebagai respon atas hormon adrenokortikotropik (ACTH) yang dilepaskan oleh kelenjar hipofisis, dan rangsangan angiotensin II. â– Kortikosteroid disintesis pada korteks kelenjar adrenal â– Kortikosteroid dibedakan menjadi 2 golongan, yaitu : 1. Glukokortikoid (Kortisol) 2. Mineralokortikoid (Aldosteron)
- 29. â– Glukokortikoid (contohnya kortisol) yang berperan dalam pengendalian metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein, memiliki efek anti inflamasi dengan cara menghambat enzim fosfolipase A2, serta dapat pula menurunkan kinerja eosinofil. â– Mineralokortikoid (contohnya aldosteron), yang berfungsi mengatur kadar elektrolit dan air, dengan cara retensi air dan garam di ginjal.
- 30. Manfaat kortikosteroid bagi tubuh organisme : â– Metabolisme protein, karbohidrat, lemak dan asam nukleat â– Inflamasi & respon imun â– Distribusi & sekresi air dan mineral â– Sekresi adrenocorticotrophic hormone (ACTH) dari kelenjar pituitary
- 31. TERIMAKASIH