Juniadi Soetowo Juniadi Soetowo

DEPARTEMEN BIOKIMIADEPARTEMEN BIOKIMIA KEDOKTERAN KEDOKTERAN

KOMUNIKASI ANTAR SEL

ORGANISME MULTISELULER

LOKASI, AKTIVITAS DAN FUNGSI

KOORDINASI,INTEGRASI DAN SINKRONISASI

K O M U N I K A S I

CELL COMMUNICATIONCELL COMMUNICATION

1. CELL CONTACT1. CELL CONTACT

2. GAP JUNCTION2. GAP JUNCTION

3. CHEMICAL3. CHEMICAL A. PARACRINEA. PARACRINE B.B. ENDOCRINEENDOCRINE C. NEUROTRANSMITTERC. NEUROTRANSMITTER

I. I.

TANGGAPAN SEL TANGGAPAN SEL SASARANSASARAN

TERHADAP ADANYA TERHADAP ADANYA HORMONHORMON

A. FAKTOR HORMONAL

B. FAKTOR SEL SASARAN

1.KECEPATAN SINTESIS DAN SEKRESI HORMON

2.JARAK DARI TEMPAT SINTESIS KE SEL SASARAN

3.KONSTANTE DISOSIASI HORMON-RESEPTOR

4.BENTUK AKTIF HORMON

5.DEGRADASI HORMON / KECEPATAN PEMBER- SIHAN HORMON DARI PLASMA OLEH JARI- NGAN LAIN ATAU OLEH DIGESTI, METABO- LISME ATAU EKSKRESI

A. HORMONAL

B. SEL SASARAN

1. JUMLAH, AKTIFITAS RELATIF, LOKASI RESEPTOR 2. METABOLISME HORMON DI SEL SASARAN

3. FAKTOR DI DALAM SEL SASARAN 4. “ UP OR DOWN REGULATION “

5. DESENSITISASI POST RESEPTOR

PERBEDAAN PERBEDAAN DAN DAN PERSAMAAN PERSAMAAN ANTARA RESEPTOR DAN PROTEIN ANTARA RESEPTOR DAN PROTEIN PENGANGKUT HORMON PENGANGKUT HORMON

RESEPTOR PROTEIN

1. KADAR RIBU/SEL MILYAR/UL

2. AFINITAS 10-11-10-9 mol/L 10-7-10-5 mol/L

3. SPESIFISITAS TINGGI RENDAH

4. KEJENUHAN YA TIDAK

KADAR FISIOLOGIK 5. REVERSIBILITAS YA YA

6. TRANSDUKSI ISYARAT YA TIDAK

AFINITAS STEROID THDAFINITAS STEROID THDPROTEIN TRANSPORTPROTEIN TRANSPORT

SHBG 1 CBG 1

DHT 1 > 100 TESTOSTERON 2 > 100 ESTRADIOL 5 > 100 ESTRON > 10 > 100 PROGESTERON > 100 2 KORTISOL > 100 3 KORTIKOSTERON > 100 5

_ AFINITAS DINYATAKAN DENGAN Kd ( nmol/L )

- Kd MAKIN BESAR AFINITAS MAKIN KECIL

- Kd : [H] [P] / [HP]

1. BENTUK FINAL 1. BENTUK FINAL 2. DIMODIFIKASI DI SEL2. DIMODIFIKASI DI SEL A. BERASAL DARI PROHORMONA. BERASAL DARI PROHORMON / MOLEKUL LEBIH BESAR/ MOLEKUL LEBIH BESAR B. HORMON GLIKOPROTEIN B. HORMON GLIKOPROTEIN 3. DIUBAH JADI BENTUK AKTIF DI 3. DIUBAH JADI BENTUK AKTIF DI PERIFER PERIFER A. ORGAN SASARAN A. ORGAN SASARAN B. NON ORGAN SASARAN B. NON ORGAN SASARAN C. GABUNGAN A DAN B C. GABUNGAN A DAN B

BIOSINTESIS HORMON

1. STEROID 1. STEROID

2. A. 1. ANGIOTENSIN I ---- ANGIOTENSIN II 2. A. 1. ANGIOTENSIN I ---- ANGIOTENSIN II

2. INSULIN, GLUKAGON, 2. INSULIN, GLUKAGON, SOMATOSTATIN, PTH DAN SOMATOSTATIN, PTH DAN TURUNAN POMCTURUNAN POMC B. TSH, LH, FSH DAN hCGB. TSH, LH, FSH DAN hCG

3. A. T4 ------ T3 DAN T ----- DHT 3. A. T4 ------ T3 DAN T ----- DHT O.SO.S B. DHEA --- ANDROSTENEDION B. DHEA --- ANDROSTENEDION N.O.SN.O.S C. VIT. D3 – C. VIT. D3 – N.O.SN.O.S -- 25 OH D3 ------ -- 25 OH D3 ------ - -- - O.S O.S - - KALSITRIOL - - KALSITRIOL

INAKTIFASI RESEPTORINAKTIFASI RESEPTOR1. DISIMPAN SEMENTARA DI ENDOSOM

2. DIRUSAK DI LISOSOM

3. RESEPTOR ALAMI FOSFORILASI

4. PROTEIN G ALAMI FOSFORILASI

INGAT ADANYA :1. DOWN REGULATION 1&2

2. UP REGULATION 1&2

3. DAWN PHENOMENE

KLASIFIKASI HORMON KLASIFIKASI HORMON

1. KOMPOSISI KIMIA1. KOMPOSISI KIMIA

2. SIFAT KELARUTAN 2. SIFAT KELARUTAN

3. LOKASI RESEPTOR 3. LOKASI RESEPTOR

4. ISYARAT YANG DIGUNAKAN 4. ISYARAT YANG DIGUNAKAN

UNTUK KERJA HORMON UNTUK KERJA HORMON

KOMPOSISI / STRUKTUR KOMPOSISI / STRUKTUR KIMIA HORMON KIMIA HORMON

1. DERIVAT KOLESTEROL1. DERIVAT KOLESTEROL 2. DERIVAT TIROSIN : 2. DERIVAT TIROSIN : tiroid & katekolamintiroid & katekolamin 3. PEPTIDA DENGAN UKURAN3. PEPTIDA DENGAN UKURAN BERBEDABERBEDA 4. GLIKOPROTEIN : 4. GLIKOPROTEIN : TSH, LH, FSH, hCGTSH, LH, FSH, hCG

KLASIFIKASI BERDASARKLASIFIKASI BERDASAR MEKANISME KERJAMEKANISME KERJA

I. HORMON MENGIKAT RESEPTOR DI INTRA SEL MEDIATOR : KOMPLEKS HORMON - RESEPTORII. HORMON MENGIKAT RESEPTOR DI TRANSMEMBRAN / PERMUKAAN SEL. MEDIATOR : A. c AMP B. c GMP C. ION KALSIUM DAN / ATAU FOSFATIDIL INOSITIDA D. RANGKAIAN REAKSI KINASE

KLASIFIKASI HORMON BERDASAR KLASIFIKASI HORMON BERDASAR MEKANISME KERJAMEKANISME KERJA

I. MENGIKAT RESEPTOR INTRASEL HORMON STEROID, TIROID ASAM RETINOATII. MENGIKAT RESEPTOR DI PERMUKAAN SEL / TRANSMEMBRAN A. MEDIATOR INTRASEL : c AMP ALFA2, BETA ADRENERGIK KATEKOLAMIN, ANGIOTENSIN II, KALSITONIN, hCG, CRH/F, FSH, LPH, LH, MSH, PTH SOMATOSTATIN, TSH, DOPAMIN, ACTH, ADH B. MEDIATOR INTRASEL : c GMP. ANF . C. MEDIATOR INTRASEL :KALSIUM DAN /ATAU FOSFATIDIL INOSITOL. ASETILKOLIN, ALFA1 ADRENERGIK KATEKOLAMIN , ANGIOTENSIN II, ADH ( VASOPRESSIN ), CCK, GASTRIN, GRH, PDGF, SUBSTANCE P, TRH , OKSITOSIN D. MEDIATOR INTRASEL : REAKSI KINASE ATAU FOSFATASE hPL, EGF, EPO, FGF, GH, INSULIN, IGF I DAN II, NGF, PDGF, LTH, ADIPONEKTIN, LEPTIN .

CIRI HORMON GRUP ICIRI HORMON GRUP I 11. . LOKASI RESEPTOR DI INTRASELLOKASI RESEPTOR DI INTRASEL 2. BERSIFAT LIPOFILIK / HIDROFOBIK 2. BERSIFAT LIPOFILIK / HIDROFOBIK 3. TERIKAT PADA PROTEIN 3. TERIKAT PADA PROTEIN PENGANGKUT HORMON PENGANGKUT HORMON 4. WAKTU PARUH : PANJANG 4. WAKTU PARUH : PANJANG 5. FUNGSI : SINTESIS PROTEIN 5. FUNGSI : SINTESIS PROTEIN 6. MEDIATOR : KOMPLEKS : 6. MEDIATOR : KOMPLEKS : H O R M O N - R E S E P T O R H O R M O N - R E S E P T O R 7. CONTOH ? 7. CONTOH ?

STEROID HORMONE MODE OF ACTIONSTEROID HORMONE MODE OF ACTION

+

Activated

mRNA

DNA

Hsp90

Biologicalresponse

Protein synthesis

Newprotein

Target cell

nucleus

Hsp90

SRC

Steroid transporterprotein

Steroid

SRC = Steroid receptor complex

Hsp90

Steroid receptor complex in cytoplasm binding steroid activates and moves to nucleus

DNA SEQUENCES Direct repeat AGGTCA N 3,4,5 AGGTCA

D,T,R

Indirect repeat :

Palindrome ATCCG --- GCCTA

Inverted palindrome ATCCG --- CGGAT G,P,M,A,E

Imperfect inverted ATCCG --- CTGAT palindrome

CIRI HORMON GRUP IICIRI HORMON GRUP II1. RESEPTOR BERADA DI TRANS 1. RESEPTOR BERADA DI TRANS MEMBRAN / PERMUKAAN SEL MEMBRAN / PERMUKAAN SEL 2. 2. BERSIFAT LIPOFOBIK / HIDROFILIKBERSIFAT LIPOFOBIK / HIDROFILIK3. TIDAK TERIKAT PADA PROTEIN 3. TIDAK TERIKAT PADA PROTEIN DARAH DARAH4. FUNGSI : BER-MACAM-MACAM4. FUNGSI : BER-MACAM-MACAM5. WAKTU PARUH RELATIF PENDEK5. WAKTU PARUH RELATIF PENDEK6. MEDIATOR : BER-MACAM MACAM 6. MEDIATOR : BER-MACAM MACAM 7. CONTOH : ?7. CONTOH : ?

I. HORMON YANG MERANGSANG I. HORMON YANG MERANGSANG ADENILIL SIKLASE ADENILIL SIKLASE

ACTH, ADH, BETA ADRENERGIK, CT, CRH, ACTH, ADH, BETA ADRENERGIK, CT, CRH, FSH, GLUKAGON, hCG, LH, LPH, MSH, PTH, FSH, GLUKAGON, hCG, LH, LPH, MSH, PTH, TSH TSH

II. HORMON YANG MENGHAMBAT II. HORMON YANG MENGHAMBAT ADENILIL SIKLASE ADENILIL SIKLASE

ASETILKOLIN, ALFA2 ADRENERGIK, ASETILKOLIN, ALFA2 ADRENERGIK, ANGIOTENSIN II, SOMATOSTATIN ANGIOTENSIN II, SOMATOSTATIN

ααs-GTP + s-GTP + βγβγ ααssβγβγ-GTP-GTP

GTP aseGTP ase

ααssβγβγ-GDP-GDP

1

TOKSIN KOLERATOKSIN KOLERA : : c AMPc AMP c AMPc AMP MENGGANGGU / MENGHAMBAT MENGGANGGU / MENGHAMBAT AKTIVITAS AKTIVITAS GTP ase INTRINSIKGTP ase INTRINSIK SEHINGGA SEHINGGA s s TIDAK DAPAT BERGABUNG KEMBALI TIDAK DAPAT BERGABUNG KEMBALI

DENGAN DENGAN

TOKSIN PERTUSIS = TOKSIN PERTUSIS = PERTUSIN PERTUSIN :: c AMP c AMP

MENCEGAH DISOSIASI MENCEGAH DISOSIASI I-2 I-2 DARI DARI , ,

SEHINGGA SEHINGGA I-2I-2 TIDAK TERBENTUK DAN TIDAK TERBENTUK DAN

AKTIVITAS AKTIVITAS s s TIDAK ADA YANG TIDAK ADA YANG

MENGHAMBAT MENGHAMBAT

P E N Y E B A BP E N Y E B A B : : TERJADI RIBOSILASI TERJADI RIBOSILASI

– ADP PADA – ADP PADA ss ATAU ATAU I-2I-2

c GMP SEBAGAI MEDIATOR c GMP SEBAGAI MEDIATOR INTRASEL ( SECOND INTRASEL ( SECOND

MESSENGER )MESSENGER ) GUANILIL SIKLASE : SEBAGAI RESEPTOR.

YANG MENGUBAH GTP MENJADI c GMP

ANF ( ATRIAL NATRIURETIC FACTOR )

H O R M O N

GUANILIL SIKLASEGUANILIL SIKLASE1. MEMBRANE BOUND FORMS

ANF : MENGIKAT DAN MENGAKTIFKAN ENZIM c GMP : NATRIURESIS, DIURESIS, VASODILATASI ,

DAN SEKRESI ALDOSTERON AKAN MENURUN.

2. SOLUBLE FORMS

A. NITROPRUSSIDE, NITROGLISERIN, SODIUM NITRIT, Na

AZIDE, NO MENGAKTIFKAN ENZIM

c GMP c GMP DEPENDENT KINASE

VASODILATASI DAN RELAKSASI OTOT

B. SILDENAFIL ( VIAGRA ) FOSFODIESTERASE

KALSIUM DAN / ATAU FOSFATIDIL KALSIUM DAN / ATAU FOSFATIDIL INOSITOL SEBAGAI MEDIATOR INOSITOL SEBAGAI MEDIATOR INTRASEL ( SECOND MESSENGER ) INTRASEL ( SECOND MESSENGER ) Ca++

ATP ADP ATP ADP DAG

PI PIP PIP2 Ca++ PKC

IP3 LEPASNYA KALSIUM

DARI RUANG INTRASEL

Ca++

RESEPTOR

PROTEIN G

PLCγ

AKTIVASI ENZIMAKTIVASI ENZIM

OLEH KALSIUMOLEH KALSIUM

KalmodulinKalsium

Enzim

Kalmodulin

Kalsium

Enzim

Kalmodulin

Kalsium

Enzim

Kalmodulin

Kalsium

Enzim

Enzim

inaktif aktif

RANGKAIAN REAKSI KINASERANGKAIAN REAKSI KINASE

SEBAGAI MEDIATORSEBAGAI MEDIATOR

II. . ADA ADA TIROSIN KINASE INTRINSIK / ENDOGEN TIROSIN KINASE INTRINSIK / ENDOGEN IGF I, EGF, PDGF, INSULIN IGF I, EGF, PDGF, INSULIN II. II. TIDAK ADATIDAK ADA TIROSIN KINASE INTRINSIK TIROSIN KINASE INTRINSIK GH, LTH, EPO, GH, LTH, EPO, SITOKIN, INTERFERON, SITOKIN, INTERFERON, INTERLEUKIN INTERLEUKIN

RESEPTOR MENGGUNAKAN : RESEPTOR MENGGUNAKAN : JANUS KINASEJANUS KINASE ATAU TIROSIN KINASE EKSOGEN / EKSTRINSIK ATAU TIROSIN KINASE EKSOGEN / EKSTRINSIK

1. 1. INSULIN RECEPTORINSULIN RECEPTOR SUB UNITSUB UNIT

SUB UNITSUB UNIT

SUB UNIT BINDS INSULINSUB UNIT BINDS INSULIN SUB UNIT IS A TYROSINE KINASE ACTIVATED BY SUB UNIT IS A TYROSINE KINASE ACTIVATED BY BINDING OF INSULIN . IT ACTS ON ITSELF AND BINDING OF INSULIN . IT ACTS ON ITSELF AND OTHER CYTOPLASMIC PROTEIN OTHER CYTOPLASMIC PROTEIN

CYTOPLASMIC CYTOPLASMIC MEMBRANEMEMBRANE

RECEPTOR - INSULIN

Y-P Y-P IRS 1-4 IRS 1-4 Y Y P-Y P-Y PTEN DOCKING AND ACTIVA - TION PDK1 mTOR + PKB /Akt ? p70s6K + SGK P21RAS aPKC RAF1 MEK MAPK

PROTEIN TRANSLOCATION CELL GROWTH, DNA SYNTHESIS ENZYME ACTIVITY EARLY RESPONSE GENE GENE TRANSCRIPTION

GRB2/mSOSPI3K

2. Transduksi isyarat oleh reseptor yang berkaitan denganJAK ( Janus Kinase )

R RRRRR

JAK JAK JAK JAK JAK JAK

P P

PPPP

P P

P

PP

P STAT

SH2X

L L

P

P