Competencias transversales:

- Capacidad para entender y saber aplicar los principios del método científico.

- Capacidad para trabajar en equipo de forma colaborativa y con responsabilidad compartida.

- Capacidad para utilizar herramientas informáticas básicas en la búsqueda y tratamiento de información científica.

- Capacidad para comunicar y debatir resultados e interpretaciones científicas de forma clara y eficaz.

- Saber reconocer la necesidad de la mejora personal continua y las oportunidades para conseguirlo.

- Capacidad de generar nuevas ideas y de fomentar la creatividad, la iniciativa y el espíritu emprendedor.



Competencias específicas

- Comprender e integrar los mecanismos moleculares responsables de la señalización celular.

- Adquirir conocimientos sobre la aplicación de conceptos y técnicas especializadas en señalización celular.

- Desarrollar las estrategias experimentales para la resolución de problemas concretos de la investigación, en el ámbito de la señalización celular.

1. Introducción a la señalización celular. Primeros mensajeros celulares. Estrategias de la señalización química: endocrina, paracrina y sináptica. Mecanismos de transducción de señales y regulación transcripcional. Hormonas, neurotransmisores, y factores de crecimiento. Generación de segundos mensajeros celulares.

2. Proteínas que unen GTP. Enzimas efectoras acopladas a proteínas que unen GTP. Los nucleótidos como reguladores metabólicos. Proteínas G o GTPasas. Proteínas Ras. Ras-GAPs. Adenilato ciclasa y fosfolipasa C.

3. Clasificación y tipos de Receptores. Interacción ligando-receptor y activación del receptor. Receptores ligados a conductos iónicos. La superfamilia de receptores acoplados a proteínas G de 7 segmentos transmembrana (7TM). Dominios intracelulares de los receptores de 7TM y transducción de la señal. Localización de segundos mensajeros intracelulares.

4. Transducción de señales por calcio. El descubrimiento de un nuevo segundo mensajero celular. El calcio y la evolución. Distinción entre Ca2+ y Mg2+. Calcio libre, unido y atrapado. Cambios en la concentración del Ca2+ citosólico. Mecanismos que elevan la concentración de calcio en el citosol. Proteínas que unen calcio. Calmodulina.

5. Procesos de señalización celular por lípidos bioactivos. Glicerolípidos: Fosfatidilinositoles, diacilgliceroles, ácido fosfatídico, lisofosfolípidos. Esfingolípidos: Esfingosinas, cerámidos, gangliósidos. Regulación.

6. Fosforilación y desfosforilación de proteínas. PKA y la regulación de la transcripción. PKA y la activación de ERK. Acciones del AMPc no mediadas por PKA. Proteína quinasa C. La familia de PKC. Dominios estructurales y activación de PKC. Múltiples orígenes de DAG y otros lípidos que activan PKC. Localización diferencial de las isoformas de PKC. Proteínas que anclan PKC, STICKs, PICKs y RACKs. PKC y transformación celular. PKC e inflamación.

7. Rutas de señalización celular de receptores tirosina quinasas. La familia de las tirosina quinasas. Receptores que contienen tirosina quinasas. Ramificaciones en las rutas de señalización. Un interruptor en la señalización por receptores: la activación de ERK por los receptores de 7TM.

8. Señalización a través de Fosfoinosítidos 3-quinasas y PKB: receptor de la insulina. Señalización del receptor de la insulina. PI3-quinasa. Insulina: papel del IRS, PI3-quinasa y PKB en la regulación de la síntesis del glucógeno. Otros procesos mediados por fosfolípidos de inositol 3-fosforilados. Múltiples quinasas, y múltiples centros de fosforilación, PDK1 como un integrador de señales diferentes.

9. Receptores de vasopresina. Vías de transducción de los diferentes subtipos de receptores, V1a, V1b y V2. Localización de receptores. Estudios de modelización estructural de receptores. Obtención de receptores mutantes mediante mutagénesis dirigida. Identificación de los residuos aminoacídicos implicados en la unión con la hormona o con el sistema efector.

10. Técnicas de estudio de receptores hormonales. Unión de ligandos a receptores. Caracterización de receptores hormonales.

Resultados del aprendizaje:

El objetivo general de esta asignatura es que el estudiante adquiera la capacidad de aplicar conocimientos avanzados en señalización celular al análisis crítico de resultados científicos y al diseño de proyectos de investigación.



Metodologías Docentes:

- Lecciones magistrales y presentaciones apoyadas con material multimedia.

- Trabajo personal del alumno.

- Análisis crítico de la literatura científica.

- Sesiones en aula moderadas por el profesor. Análisis y debate de diferentes temas o artículos actuales de investigación científica.

- Tutorías individuales o en grupos reducidos.

La evaluación de la asignatura Señalización Celular se desglosa en los cuatro apartados siguientes:

a) Examen de contenidos de la teoría (45%).

b) Examen de contenidos de los seminarios (15%).

c) Exposición y defensa de seminario personal (30%).

d) Participación en clase / trabajo personal (10%)



La nota final corresponderá a la suma de las calificaciones obtenidas en los cuatro apartados evaluados.

Página Moodle de la asignatura (http://moodle.ehu.es/moodle).

Bibliografía básica

- Berg, J.M., Tymoczko, J.L. y Stryer, L. Bioquímica. 7ª Ed. Reverté, Barcelona, 2013.

- Dennis E.A. y Bradshaw, R.A. Transduction Mechanisms in Cellular Signaling: Cell Signaling Collection (Cell Signaling Series). Academic Press, 2011.

- Hancock, J.T. Cell Signalling. Oxford University Press, 2010.

- Willars G.B. y Challis, J.R.A. Receptor Signal Transduction Protocols (Methods in Molecular Biology). Humana Press, 2010.

- Kramer, I., Gomperts, B.D., Kramer I.M. y Tatham, P.E.R. Signal Transduction, 2ª Ed. Academic Press, 2009.

- Sitaramayya, A. (Ed.) Signal Transduction: Pathways, Mechanisms and Diseases. Springer, 2009.

- Nelson, D.L. y Cox, M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. 5ª Ed., W.H. Freeman & Company, New York, 2008.

- Vance, D.E. & Vance, J. Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes (5ª Ed.) Elsevier Science Publishers, B.V., 2008.

- De Robertis, E. Cell and Molecular Biology. 8ª Ed. Cbs Publishers & Distributors, 2008.

- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. y Walter, P. Molecular Biology of the Cell. 5ª Ed. Garland Science, 2007.

- Frank, S.A. Dynamics of cancer. Princeton University Press, Princeton (NJ), 2007.

- Albi, E., Viola-Magni, M.P. Sphingolipids and cell function. Research Signpots Ed. Trivandrum. Kerala. India, 2006.

- Hancock, J. Cell signalling. Oxford University Press, U.K., 2005.

- Gomperts, B.D., Kramer, I.M. y Tatham, P.E.R. Signal transduction. 2ª Ed. Elsevier Science, Orlando, FL (USA), 2003.

Bibliografía de profundización

- Gomez-Muñoz, A., Gangoiti, P., Arana, L., Ouro, A., Rivera, I.G., Ordoñez, M., Trueba, M.
New insights on the role of ceramide 1-phosphate in inflammation. BBA, 1831, 1060-1066 (2013).
- Kypta, R., Unda, M., and Carracedo, A. Is the bench getting closer to the bedside in the war on cancer? A quick look at prostate cancer. Frontiers in Endocrinology 3, 53, (2012).
- Garcia-Cao, I., Song, M.S., Hobbs, R.M., Laurent, G., Giorgi, C., De Boer, V.C., Anastasiou, D., Ito, K., Sasaki, A.T., Rameh, L., Carracedo, A., Vander Heiden, M.G., Cantley, L.C., Pinton, P., Haigis, M.C., and Pandolfi, P.P. Systemic Elevation of PTEN Induces a Tumor-Suppressive Metabolic State. Cell 149, 1, 49-62 (2012).
- Lorente, M., Torres, S., Salazar, M., Carracedo, A., Hernandez-Tiedra, S., Rodriguez-Fornes, F., Garcia-Taboada, E., Melendez, B., Mollejo, M., Campos-Martin, Y., Barcia, J.A., Guzman, M., and Velasco, G. ; Stimulation of ALK by the growth factor midkine renders glioma cells resistant to autophagy-mediated cell death. Autophagy (2011).
- Arana, L., Gangoiti, P., Ouro, A., Rivera, I.G., Ordoñez, M., Trueba, M. Lankalapalli, R.S., Bittman, R., Gómez-Muñoz, A. Generation of reactive oxygen species (ROS) is a key factor for stimulation of macrophage proliferation by ceramide 1-phosphate. Exp. Cell Res. 318, 350-360 (2012).
- Song MS, Carracedo A, Salmena L, Song SJ, Egia A, Malumbres M, Pandolfi PP.; Nuclear PTEN Regulates the APC-CDH1 Tumor-Suppressive Complex in a Phosphatase-Independent Manner. Cell 144, 187-99 (2011).
- Carracedo A, Alimonti A, Pandolfi PP. PTEN Level in Tumor Suppression: How Much Is Too Little? Cancer Research 71, 629-33. (2011).
- Finley LW, Carracedo A, Lee J, Souza A, Egia A, Zhang J, Teruya-Feldstein J, Moreira PI, Cardoso SM, Clish CB, Pandolfi PP, Haigis MC. SIRT3 Opposes Reprogramming of Cancer Cell Metabolism through HIF1 alpha Destabilization. Cancer Cell 19, 416-28 (2011).

Revistas

- Annual Review of Cell Biology (http://www.annualreviews.org/journal/cellbio)
- Annual Review of Biochemistry (http://www.annualreviews.org/journal/biochem)
- Biochimica et Biophysica Acta ()
- Cell (http://www.cell.com/)
- Cell Signalling (www.journals.elsevier.com/cellular-signalling/)
- Endocrinology (http://press.endocrine.org/journal/endo; http://www.endocrinology-journals.org/)
- FEBS Letters (www.febsletters.org/)
- Hormones and Vitamins (http://www.elsevier.com/books/book-series/vitamins-and-hormones)
- Journal of Biological Chemistry (www.jbc.org/)
- Journal of Lipid Reseach (www.jlr.org/)
- Journal of Molecular Biology (http://www.journals.elsevier.com/journal-of-molecular-biology/)
- Metabolism-Clinical and Experimental (http://www.metabolismjournal.com/)
- Molecular Cell (http://www.cell.com/molecular-cell/home)
- Molecular and Cellular Biology (http://mcb.asm.org/)
- Molecular Endocrinology (http://press.endocrine.org/journal/mend)