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.

3. Cascadas de la Adenilato Ciclasa (AC) y de la Fosfolipasa C (PLC).

4. 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.

5. Transducción de señales por Calcio. El descubrimiento de un nuevo segundo mensajero celular. 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.

6. Receptor de la Insulina. Señalización a través de fosfoinosítidos 3-quinasas y PKB. Señalización del receptor de la insulina. PI3-quinasa. Insulina: papel del IRS, PI3-quinasa y PKB en la regulación de la síntesis del glucógeno.

7. Factores de crecimiento. Señalización por EGF. Proteínas G: señalización celular vía proteínas de la familia Ras, Rac y Rho. Señalización celular vía proteín quinasas de la familia Src. Proteínas tirosina quinasas y fosfatasas. Proteína quinasas activadas por mitógenos (MAPK, ERK, p38, SAPK/JNK). Familia de la proteína quinasa C. Señalización vía mTOR. Regulación del crecimiento.

8. Elementos recurrentes en las vías de señalización celular. Los defectos o alteraciones en las vías de transducción de señales pueden provocar cáncer u otras enfermedades.

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

10. El Olfato. El olfato detecta una gran variedad de compuestos orgánicos. La capacidad olfativa está mediada por una familia extensa de receptors de 7TM. Las sustancias olorosas estan codificadas por un mecanismo combinatorio.

11. El Gusto. Los compuestos dulces provocan una respuesta por parte de los receptors heterodiméricos 7TM. El umami, sabor del glutamato y desl asopartato, se detecta por un receptor heterodimérico. Los sabores salados se detectan por el paso de iones sodio a través de canales iónicos. El sabor agrio procede de los efectos de los hidrogeniones en los canales iónicos.

12. La Vista. Regulación de la transducción visual. La rodopsina, un receptor 7TM especializado, que absorbe la luz visible. La absorción de la luz induce una isomerización específica del 11-cis-retinal enlazado. La disminución de los niveles de calcio inducida por la luz coordina la recuperación. La visión en color está mediada por tres receptors en los conos, que son homólogos de la ropdopsina.

13. El Oído. El oído depende de la detección rápida de estímulos mecánicos. El Tacto. El tacto incluye sensibilidad a la presión, a la temperatura y a otros factores.

14. Señalización a través de proteínas quinasas de serina/treonina enlazadas al receptor. La familia de los factores de crecimiento TGF-β.

15. Receptores nucleares. Hormonas esteroideas. Modos de señalización de los receptors nucleares.

16. 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.

Para el alumnado, sujeto tanto a evaluación continua como final, bastará con no presentarse a la prueba final para que la calificación final de la asignatura sea no presentado o no presentada.

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

Bibliografía básica

- Nelson, D.L. y Cox, M.M. Lehninger Principios de Bioquímica. 7ª Ed., Ediciones Omega, Barcelona, 2019.

- Kramer I. M. Signal transduction. 3ª Ed. Academic Press (London), 2016.

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

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

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

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

- Ijsbrand Kramer, Bastien D. Gomperts, Ijsbrand M. Kramer y Peter E.R. Tatham. Signal Transduction, 2ªEd. Academic Press, 2009.

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

- Marks, F. Klingmüller, U. y Müller-Decker, K. Cellular Signal Processing: An Introduction to the Molecular Mechanisms of Signal Transduction. Garland Science, Taylor y Francis Group, LLC., 2008.

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

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

McKee, T. y McKee, J.R. Biochemistry: The Molecular Basis of Life. 4ª Ed. Oxford University Press, 2008.

- Campbell, M.K y Farrell, S.O. Biochemistry. 6ª Ed. Brooks/Cole–Cengage, 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.

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

- Cotter, T. Programmed cell death. Essays in Biochemistry Series. Portland Press, U.K., 2003.

Bibliografía de profundización

- Corbani M, Marir R, Trueba M, Chafai M, Vincent A, Borie AM, Desarménien MG, Ueta Y, Tomboly C, Olma A, Manning M, and Guillon G.Neuroanatomical distribution and function of the vasopressin V1B receptor in the rat brain deciphered using specific fluorescent ligands. General and Comparative Endocrinology, 258:15-32 (2018).
- Marta Ordoñez, Natalia Presa, Asier Dominguez-Herrera, Miguel Trueba, and Antonio Gomez-Muñoz. Regulation of adipogenesis by ceramide 1-phosphate. Experimental Cell Research 372 (2018) 150-157.
- Ordoñez M, Presa N, Trueba M, Gomez-Muñoz A. Implication of Ceramide Kinase in Adipogenesis. Mediators of Inflammation, 9374563. doi: 10.1155/2017/9374563 (2017).
- Gomez-Munoz, A., Presa, N., Gomez-Larrauri, A., Rivera, Io-G., Trueba, M., Ordonez, M. Control of inflammatory responses by ceramide, sphingosine 1-phosphate and ceramide 1-phosphate. Progress in Lipid Research, 61, 51-62 (2016).
- Rivera, I-G; Ordoñez, M.; Presa, N.; Gangoiti, P.; Gomez-Larrauri, A.; Trueba, M; Fox, T.; Kester, M.; Gomez-Muñoz, A. Ceramide 1-phosphate regulates cell migration and invasion of human pancreatic cancer cells. Biochemical Pharmacology, 102, 107-119 (2016).
- Presa, N., Gomez-Larrauri, A., Rivera, Io-Guane, Ordoñez, M., Trueba, M., Gomez-Munoz, A. Regulation of cell migration and inflammation by ceramide 1-phosphate. BBA - Molecular and Cell Biology of Lipids, 1861, 402-409 (2016).
- Gomez-Larrauri, A., Trueba, M. y Gomez-Muñoz, A. The potential of ceramide 1-phosphate as a novel therapeutic agent in COPD. Expert Review of Clinical Pharmacology, 9, 629-631 (2016).
- Implication of Ceramide Kinase in Adipogenesis. Ordoñez M, Presa N, Trueba M, Gomez-Muñoz A. Mediators of Inflammation, 9374563. doi: 10.1155/2017/ 9374563. (2017).

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)