Post on 30-Jun-2015
KOMUNIKASI ANTAR SEL KOMUNIKASI ANTAR SEL
• SEL BERKOMUNIKASI SATU SAMA LAIN MELALUI PERANTARA (MESSENGER) KIMIA
• Perantara kimia berikatan dengan reseptor protein di permukaan sel
• Perantara kimia bisa masuk ke CES (Cairan Ekstra Seluler) atau tidak masuk ke CES(berpindah dari sel ke sel melalui taut celah).
Komunikasi oleh perantara Komunikasi oleh perantara dalam CESdalam CES
1.Komunikasi neural
dilepaskannya neurotransmiter di celah
sinaps (synaptic cleft) dari sel saraf
presinaps dan setelah melalui celah
sinaps yang sempit , bekerja pada sel
postsinaps
2. Komunikasi endokrin
hormon dan faktor pertumbuhan
mencapai sel melalui pembuluh darah
3. Komunikasi parakrin
produk-produk sel berdifusi ke dalam
CES untuk mempengaruhi sel-sel
disekitarnya yang mungkin terletak agak jauh
Bentuk lain : - Komunikasi otokrin sel mensekresi perantara kimia yang dalam situasi tertentu berikatan dengan reseptor di sel yang sama - Komunikasi jukstakrin perantara kimia dari satu sel diikat oleh reseptor pada sel yang lain dan menyebabkan kedua sel berikatan
Reseptor Perantara KimiaReseptor Perantara Kimia
• Telah banyak diisolasi dan didapatkan sifat-sifatnya
• Bukan komponen statik sel, tetapi jumlahnya dapat menurun atau meningkat, dan sifatnya dapat berubah sesuai dengan keadaan fisiologik
• Bila jumlah perantara kimia meningkat maka jumlah reseptor aktif akan menurun
down regulation Bila jumlah perantara kimia menurun maka
jumlah reseptor aktif akan meningkat up regulation
Mekanisme Kerja Perantara KimiaMekanisme Kerja Perantara Kimia - Perantara pertama (first messenger)
ligan ekstrasel
- Perantara kedua (second messenger)
perantara intrasel perubahan fungsi sel,
seperti : mengubah fungsi enzim, memicu
eksositosis, mengubah transkripsi gen, dll.
- Banyak reseptor membran mencetuskan pelepasan perantara kedua atau proses intrasel
lainnya melalui protein pengikat GTP (protein G)
- Perantara kedua biasanya mengaktifkan berbagai protein kinase
Beberapa protein kinase pentingBeberapa protein kinase penting- Memfosforilasi residu serin dan/atau treonin- Memfosforilasi residu serin dan/atau treonin
* Dependen kalmodulin : * Dependen kalmodulin : Kinase rantai Kinase rantai
ringan miosin, Kinase fosforilase, Kinase I ringan miosin, Kinase fosforilase, Kinase I
Ca2+/kalmodulin, Kinase II Ca2+/kalmodulin,Kinase Ca2+/kalmodulin, Kinase II Ca2+/kalmodulin,Kinase
III Ca2+/kalmodulinIII Ca2+/kalmodulin
* Dependen kalsium-fosfolipid : * Dependen kalsium-fosfolipid : Protein kinase C (7 subspesies)Protein kinase C (7 subspesies)
* Dependen siklik-nukleotida : * Dependen siklik-nukleotida : Kinase dependen Kinase dependen
cAMP, Kinase dependen cGMPcAMP, Kinase dependen cGMP
- Memfosforilasi residu tirosin - Memfosforilasi residu tirosin
* Reseptor insulin, reseptor EGF, reseptor PDGF* Reseptor insulin, reseptor EGF, reseptor PDGF
Mekanisme utama perantara kimia Mekanisme utama perantara kimia menimbulkan perubahan selmenimbulkan perubahan sel
- Membuka atau menutup saluran ion di membran sel
contoh : asetilkolin pada reseptor kolinergik nikotinik - Bekerja melalui reseptor sitoplasma atau inti untuk meningkatkan transkripsi mRNA tertentu contoh : Hormon tiroid, hormon steroid
- Mengaktifkan fosfolipase C melalui DAG, IP3, dan fosfat inositol intrasel lain
contoh : angiotensin II, vasopresin melalui reseptor V1
- Mengaktifkan atau menghambat adenilil siklase menyebabkan peningkatan atau penurunan pembentukan AMP siklik intrasel
contoh : norepinefrin melalui reseptor adrenergik beta 1 (meningkatkan) dan melalui alfa 2 (menurunkan)
- Meningkatkan GMP siklik dalam sel
contoh : ANP, NO
- Meningkatkan aktivitas tirosin kinase pada bagian sitoplasma reseptor transmembran
contoh : insulin, EGF
Ca2+ dalam selCa2+ dalam sel- Ca2+ mengatur sejumlah besar proses Ca2+ mengatur sejumlah besar proses
fisiologik yang sangat berbeda seperti : fisiologik yang sangat berbeda seperti :
proliferasi, sinyal neuron, belajar, kontraksi, proliferasi, sinyal neuron, belajar, kontraksi,
sekresi dan fertilisasi sekresi dan fertilisasi
- Ca2+ plasma berada dalam keseimbangan Ca2+ plasma berada dalam keseimbangan
dengan Ca2+ mitokondria dan retikulum dengan Ca2+ mitokondria dan retikulum
endoplasmaendoplasma
- Ca2+ sebagai perantara kedua dapat Ca2+ sebagai perantara kedua dapat
menimbulkan efek yang berbeda pada menimbulkan efek yang berbeda pada
konsentrasi tinggi dan rendah konsentrasi tinggi dan rendah
Protein GProtein G- Salah satu cara yang sering digunakan untuk Salah satu cara yang sering digunakan untuk
mentranlasi sinyal menjadi efek biologik di mentranlasi sinyal menjadi efek biologik di
dalam sel adalah melalui protein pengatur dalam sel adalah melalui protein pengatur
nukleotida (protein G) yang mengikat GTP.nukleotida (protein G) yang mengikat GTP.
- Bila sinyal sampai pada protein G, maka Bila sinyal sampai pada protein G, maka
protein akan mempertukarkan GDP untuk protein akan mempertukarkan GDP untuk
GTP GTP kompleks GTP-protein menyebabkan kompleks GTP-protein menyebabkan
timbulnya efektimbulnya efek
- Pada pemulihan GTP diubah menjadi GDP Pada pemulihan GTP diubah menjadi GDP
oleh aktivitas GTP-ase inheren yang terdapat oleh aktivitas GTP-ase inheren yang terdapat
pada proteinpada protein
Inositol Trifosfat (IPInositol Trifosfat (IP33) dan Diasilgliserol (DAG)) dan Diasilgliserol (DAG)
- Bila ligan berikatan dengan reseptor Bila ligan berikatan dengan reseptor
pengaktifan fosfolipase C pada permukaan pengaktifan fosfolipase C pada permukaan
dalam membran dalam membran mengkatalisis hidrolisis mengkatalisis hidrolisis
fosfatidilinositol 4,5-difosfat (PIPfosfatidilinositol 4,5-difosfat (PIP22) untuk ) untuk
membentuk IPmembentuk IP33 dan DAG dan DAG IP IP33 berdifusi ke berdifusi ke
retikulum endoplasma yang menyebabkan retikulum endoplasma yang menyebabkan
pelepasan Ca2+ ke dalam sitoplasmapelepasan Ca2+ ke dalam sitoplasma
- DAG tetap berada dalam membran sel dan DAG tetap berada dalam membran sel dan
mengaktifkan satu dari 7 subspesies protein mengaktifkan satu dari 7 subspesies protein
kinase Ckinase C
AMP SiklikAMP Siklik- AMP Siklik adalah 3’5’-monofosfat siklikAMP Siklik adalah 3’5’-monofosfat siklik
- Dibentuk dari ATP oleh kerja enzim adenil Dibentuk dari ATP oleh kerja enzim adenil
siklasesiklase
- AMP Siklik diubah menjadi 5’-AMP yang AMP Siklik diubah menjadi 5’-AMP yang
secara fisiologik tidak aktif oleh kerja enzim secara fisiologik tidak aktif oleh kerja enzim
fosfodiesterasefosfodiesterase
- AMP Siklik mengaktifkan protein kinase yang AMP Siklik mengaktifkan protein kinase yang
dependen nukleotida siklik (protein kinase A) dependen nukleotida siklik (protein kinase A)
yang mengkatalisis fosforilasi protein yang mengkatalisis fosforilasi protein
merubah konformasi dan aktivitasnyamerubah konformasi dan aktivitasnya
GMP SiklikGMP Siklik
- Guanosin Monofosfat siklik (cGMP) penting Guanosin Monofosfat siklik (cGMP) penting
pada penglihatanpada penglihatan- Cahaya bekerja pada rodopsin di sel-sel batang, Cahaya bekerja pada rodopsin di sel-sel batang,
rodopsin berikatan dengan fosfodiesterase rodopsin berikatan dengan fosfodiesterase
mempercepat perubahan cGMP menjadi 5’-GMPmempercepat perubahan cGMP menjadi 5’-GMP- Pembentukan cGMP dikatalisa oleh enzim Guanilil Pembentukan cGMP dikatalisa oleh enzim Guanilil
Siklase Siklase diaktifkan oleh Oksida Nitrat (NO) dan diaktifkan oleh Oksida Nitrat (NO) dan
senyawa-senyawa yang mengandung NOsenyawa-senyawa yang mengandung NO- Terdapat saluran-saluran ion yang diatur oleh cGMP Terdapat saluran-saluran ion yang diatur oleh cGMP
dan cGMP mengaktifkan kinase dependen GMP siklik dan cGMP mengaktifkan kinase dependen GMP siklik
yang menimbulkan sejumlah efek fisiologikyang menimbulkan sejumlah efek fisiologik
Faktor Pertumbuhan (Faktor Pertumbuhan (Growth FactorsGrowth Factors))
- Merupakan polipeptida atau proteinMerupakan polipeptida atau protein
- Ada 3 kelompok : Ada 3 kelompok :
A. terdiri dari zat yang mendorong multiplikasi A. terdiri dari zat yang mendorong multiplikasi
dan/atau perkembangan berbagai jenis sel dan/atau perkembangan berbagai jenis sel
B. Sitokin, yang dihasilkan oleh makrofag dan B. Sitokin, yang dihasilkan oleh makrofag dan
limfosit serta penting dalam pengaturan limfosit serta penting dalam pengaturan
sistem imun sistem imun
C. Terdiri dari faktor stimulasi koloni (C. Terdiri dari faktor stimulasi koloni (colony colony
stimulating factorsstimulating factors))