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Transdução de Sinais
Definição
Características
Tipos gerais de transdutores de sinais
• Canal iônico
• Receptor enzimático (fosforilação)
• Receptor serpentiante (proteína G)
• Receptor esteróide
Habilidade das células de receber e
reagir a sinais vindos do outro lado da
membrana. Estes sinais são detectados por
um receptor específico e convertidos em
uma resposta celular
Definição
Especificidade
Dessensibilização
Amplificação Integração
Características dos sistemas de transdução de sinais
Tipos gerais de transdutores de sinais
1c
Mecanismos de transdução de
sinais • Canal iônico
Mensagens rápidas
Receptores ligados a canais são
chamados ionotrópicos.
- Alta sensibilidade.
- Apresenta canais com acesso
para ligantes (neurotrans.)
- Apresenta canais com acesso
de voltagem (Pot. Elétrico).
Tipos gerais de transdutores de sinais
2
Mecanismos de transdução de sinais
Receptor enzimático
(Enzimas com um receptor para ligante na
superfície extracelular e um sítio ativo
no lado citosólico).
• Metabotrópicos
• Transferência de fosfato.
• Hormônios e fatores neurotróficos.
• Ativação da enzima tirosina-quinase,
serina e treonina.
fosforilação
Os receptores de vários hormônios (p. ex insulina) e
fatores de crescimento incorporam a tirosina quinase em
seu domínio intracelular.
Estão envolvidos principalmente em eventos que
controlam o crescimento e a diferenciação celulares e
atuam indiretamente ao regular a transcrição gênica.
Via importante:
- a via Ras/Raf/MAP quinase (divisão, crescimento e
diferenciação celular)
Receptores ligados a quinases
É um meio comum de transmitir informação
Cascata de fosforilação
Tipos gerais de transdutores de sinais
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Segundos Mensageiros
Produzidos dentro da célula-alvo como resultado do
acoplamento do ligante-receptor.
Re-transmitem o sinal de um local para outro (como da
membrana plasmática para o núcleo).
Responsáveis por uma cascata de mudanças que ocorrem
dentro da célula e que resultam em uma modificação da
função ou identidade celular.
Segundos mensageiros aminoácidos, peptídeos,
proteínas, ácidos graxos, lipídios, nucleosídeos ou
nucleotídeos .
Duas vias chaves são controladas por receptores
através de proteínas G.
Ambas podem ser ativadas ou inibidas por ligantes
farmacológicos.
1. Via da adenilato ciclase/AMPc.
2. Via da PLC (fosfolipase C).
Efetores controlados por proteínas G
Receptores metabotrópicos:
A proteína G é uma proteína de membrana que consiste em três subunidades (), em que a subunidade possui atividade GTPase.
Existem vários tipos de proteína G, que interagem com diferentes receptores e controlam diferentes efetores.
Receptores ligados à proteína G
Proteina G inibitória (Gi) – inativada pela toxina pertussis.
Proteínas G estimulatórias (Gs ou Ge) – ativada pela toxina do vibrião da cólera.
Proteína G ativadora da fosfolipase C (Gq).
Tipos de proteínas G
Tipos de proteína G que interagem com diferentes receptores e controlam diferentes efetores:
AMPc
Um sinal extracelular pode ter efeitos bem diferentes em tecidos ou células diferentes,
dependendo:
1- Tipo de receptor
2- Tipo da proteína G (estimulatória ou inibitória) com a qual o receptor estiver acoplado
3- Conjunto das enzimas-alvo da PKA na célula
Proteína G
Na forma inativa o GDP está ligado à proteína G
Quando há troca de GDT por GTP, a subunidade se dissocia de e .
Via da adenilato ciclase
3 componentes: um receptor na membrana plasmática, proteína ligante
de GDP/GTP, uma enzima que produz um 2º mensageiro
• Formação do AMPc
Cafeína,
teofilina Nucleotídio cíclico
fosfodiasterase
1- A adrenalina liga-se ao seu
recptor específico
2- O receptor ocupado induz o
deslocamento do GDP ligado
pelo GTP, ativando a proteína G
3- A subunidade desloca-
se para a adenilil ciclase e a
ativa
4- A adenilil ciclase catisa a
formação do cAMP
5- PKA é ativada
pelo cAMP
6- A fosforilação das
proteínas celulares pela PKA
induz a resposta celular à
adrenalina
7- O cAMP é degradado,
revertendo a ativação da PKA
5´-AMP
Exemplo de ação de quinase
AMPc ativada
Exemplo de amplificação
Via da fosfolipase C/trifosfato de inositol/ diacilglicerol:
- Catalisa a formação de dois mensageiros intracelulares - IP3 e DAG
- O IP3 aumenta a concentração intracelular de cálcio.
- A [ ] intracelular de cálcio desencadeia eventos como: contração, secreção, ativação enzimática e hiperpolarização de membrana.
- O DAG ativa proteína quinase C que controla muitas funções celulares.
Efetores controlados por proteínas G
Papel do cálcio
Tipos gerais de transdutores de sinais
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Receptores esteróides
1 - O hormônio (H),
transportado ligado a
proteínas séricas até o tecido
alvo, difunde-se através da
membrana plasmática e liga-
se à sua proteína receptora
específica (Rec) no núcleo
2 – A ligação do hormônio
altera a conformação de Rec;
ele forma dímeros com outros
complexos e liga-se a regiões
regulatórias específicas no
DNA, adjacente a genes
específicos.
3 – A ligação regula a
transcrição de genes,
aumentando ou diminuindo
a velocidade de formação
do RNAm
4 – Os níveis alterados dos
produtos gênicos regulados
pelo hormônio produz a
resposta celular ao
hormônio
FOSFORILAÇÃO PROTÉICA
Mecanismo-chave através do qual muitos mediadores fisiológicos e drogas produzem os seus efeitos Proteinaquinases: adicionam grupos fosfatos a alvos protéicos Proteinafosfatases: removem grupos fosfatos a alvos protéicos
Pequenas Proteínas G
Família Ras: transdução de sinais (controle de fatores de crescimento e vias MAP-quinase)
Tipos de Proteínas G
Regulação da síntese de proteínas nos ribossomos EF-2
Montagem e funcionamento do CG ARF
Montagem de estruturas do citoesqueleto (Ex:
microfilamentos de actina)
Rho
Transporte de vesíulas e exocitose em vesículas
sinápticas
Rab
Função celular proposta Classe
Transporte núcleo-citoplasma de
RNA e proteína
Ran
Transdução de sinais (controle da resposta celular ao
stress e vias MAPquinase)
Rac
Cdc42H