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

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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