Roteiro de estudo 02_ Estrutura da membrana plasmática

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Roteiro de estudo 02: Estrutura das membranas celulares
Membran� plasmátic�
Introdução
Funções
● As membranas celulares são cruciais para a vida da célula
→ A membrana plasmática circunda a célula, define seus
limites e mantém as diferenças essenciais entre o citosol e
o ambiente extracelular.
● As membranas das organelas membranosas mantêm as
diferenças características entre o conteúdo de cada
organela e o citosol.
● Gradientes eletroquímicos que atravessam a membrana →
estabelecidos pela atividade de proteínas especializadas
desta → utilizados para (1) sintetizar ATP, (2) coordenar o
transporte de solutos através da membrana ou (3) produzir e
transmitir impulsos nervosos nos músculos e nervos, por
exemplo.
● Contêm proteínas que atuam como sensores de sinais
externos → permite que as células mudem seu
comportamento em resposta aos estímulos ambientais →
essas proteínas transferem informações, em vez de
moléculas, através da membrana.
Estrutura
Todas as membranas biológicas apresentam uma estrutura comum→
cada uma é constituída por uma fina película de moléculas de lípidios e
proteínas unidas, principalmente, por interações não covalentes.
● As membranas celulares são estruturas dinâmicas, fluidas e
a maioria de suas moléculas move-se no plano da
membrana.
● As moléculas lipídicas são organizadas como uma dupla
camada contínua → bicamada lipídica → proporciona a
estrutura fluida básica da membrana e atua como barreira
relativamente impermeável à passagem da maioria das
moléculas solúveis em água.
● Maioria das proteínas de membrana → atravessam a
bicamada lipídica e medeiam quase todas a funções de
membrana→ como (1) transporte específico de moléculas e
a (2) catálise de reações associadas à membrana, como a
síntese de ATP → algumas ainda (3) atuam como ligações
estruturais que conectam o citoesqueleto através da
bicamada lipídica à matriz extracelular ou a uma célula
adjacente, enquanto outras (4) atuam como receptores para
conectar e traduzir sinais químicos do ambiente celular.
Bicamada lipídica
A bicamada lipídica forma a estrutura básica de todas as membranas
celulares → sua estrutura de camada dupla é atribuída a propriedades
especiais das moléculas lipídicas → se reúnem espontaneamente em
bicamadas.
Fosfolipídios, esfingolipídios e esteróis são os principais lipídios
das membranas celulares.
● Todas as moléculas lipídicas da membrana são anfifílicas ou
anfipáticas → possuem uma porção hidrofílica e uma
porção hidrofóbica;
● Os mais abundantes lipídeos da membrana são os
fosfolipídeos → possuem um grupamento da cabeça polar -
hidrofílica - contendo um grupo fosfato e duas camadas
hidrocarbonadas hidrofóbicas.
○ As caudas geralmente são são ácidos graxos e
podem diferir em comprimento→ geralmente uma
cauda possui uma ou mais ligações duplas
cis-atuantes - insaturada - enquanto a outra cauda
não possui essa ligação - saturada.
As diferenças no comprimento e na saturação das caudas
dos ácidos graxos influenciam como as moléculas de
fosfolipídios encaixam-se umas às outras → afeta a
fluidez da membrana.
● Os principais fosfolipídios da maioria das membranas das
células animais são os fosfoglicerídeos → cadeia principal
de glicerol de três carbonos → duas longas cadeias de
ácidos graxos são unidas por pontes de ésteres, o terceiro
átomo de carbono do glicerol se liga a um grupo fosfato, o
qual se liga a um entre vários tipos de grupamentos de
cabeças.
Combinando diferentes tipos de ácidos graxos e
grupamentos de cabeças → produz-se diferentes
fosfolipídeos.
Principais fosfoglicerídeos das membranas
Fosfoglicerídeo Função
Fosfatidiletanolamina Sinalização celular;
Fosfatidilserina Apoptose → mudança do folheto
interno para o folheto externo;
Fosfatidilcolina Estoque de colina
● Outra importante classe de fosfolipídeos são os
esfingolipídeos, que são constituídos por uma esfingosina no
lugar do glicerol → na esfingomielina, o esfingolipídio mais
comum, uma cauda de ácido graxo é ligada ao grupo amino
e um grupo fosfocolina é ligado ao grupo hidroxila terminal.
Principal esfingolipídio das membranas
Esfingolipídeo Função
Esfingomielina Balsas lipídicas; bainha de
mielina;
(1) Camada externa da membrana plasmática →
fosfatidilcolina e esfingomielina
(2) Camada interna da membrana plasmática →
fosfatidiletanolamina e fosfatidilserina
● Além de fosfolipídeos, a bicamada lipídica contém
glicolipídios e colesterol.
○ Os glicolipídeos assemelham-se aos
esfingolipídeos, mas no lugar do grupo fosfato
ligado à cabeça, há um açúcar.
○ A membrana plasmática animal contém,
especialmente, colesterol - até uma molécula para
cada molécula de fosfolipídio.
■ O colesterol é um esterol→ contém uma
estrutura de anel rígida a qual se liga um
único grupamento hidroxila polar e a
uma pequena cadeia de hidrocarboneto
apolar;
A bicamada lipídica é um fluido bidimensional
As moléculas lipídicas individuais são capazes de se difundirem
livremente no plano de uma bicamada lipídica → Modelo do mosaico
fluido→ Singer e Nicolson (1973).
● O componente lipídico de uma membrana biológica é um
líquido bidimensional no qual no qual as moléculas
constituintes estão livres para se moverem lateralmente→
origina uma rápida difusão lateral → além disso, as
moléculas fosfolipídicas também giram rapidamente ao
redor de seus eixos e suas cadeias de hidrocarbonetos são
flexíveis;
● Moléculas individuais de fosfolipídeos geralmente estão
confinadas em sua própria monocamada → cria um
problema para sua síntese → as moléculas de fosfolipídeos
costumam ser produzidas em apenas uma monocamada de
uma membrana, principalmente na monocamada citosólica
da membrana do RE → proteínas de membrana especiais,
denominadas translocadoras de fosfolipídeos ou flipases
catalisam o rápido flip-flop dos fosfolipídeos de uma camada
para outra.
● O processo de flip-flop (migrar e retornar à camada de
origem) de uma camada para a outra da membrana ocorre
em poucas horas em qualquer molécula, embora o colesterol
seja uma exceção e possa retornar rapidamente.
● A camada de proteção aquosa - formada pela ligação das
cabeças polares dos lipídios de membrana com as moléculas
de água - impede a fusão descontrolada membranas
internas das células eucarióticas → para que a fusão de
membranas ocorra, as moléculas de água precisam ser
deslocadas→ todos os eventos de fusão de membrana celular
são catalisados por proteínas de fusão → expulsam a
camada de água que mantém as bicamadas distantes umas
das outras.
A fluidez de uma bicamada lipídica depende de sua composição
A fluidez das membranas celulares tem que ser precisamente regulada
→ certos processos de transporte através das membranas e atividades
enzimáticas cessam quando a viscosidade é aumentada acima de um
nível limítrofe.
● O colesterol modula as propriedades da bicamada lipídica→
quando misturado com fosfolipídeos, aumenta a propriedade
de barreira permeável da bicamada lipídica→ colesterol se
insere na bicamada com seu grupamento hidroxila próximo
às cabeças polares dos fosfolipídeos → seus rígidos anéis
de esteróides interagem e parcialmente imobilizam a região
dos hidrocarbonetos próximas às cabeças polares→ torna a
bicamada lipídica menos deformável nessa região→ reduz
a permeabilidade da bicamada a pequenas moléculas
solúveis em água.
○ Embora o colesterol aumente o empacotamento
dos lipídeos da bicamada, isso não torna as
membranas menos fluidas → o colesterol, na
verdade, impede que as cadeias de
hidrocarbonetos agrupem-se e se cristalizem.
● As membranas celulares contêm uma variedade
impressionante de talvez 500-2000 diferentes espécies de
lipídios → parte dessa complexidade reflete a (1) variação
combinatória das cabeças, o (2) comprimento das cadeias
de hidrocarbonos e a (3) desnaturação das principais
classes de fosfolipídios.
○ Além disso, algumas membranas contém lípídeos
secundários estruturalmente distintos, alguns com
funções importantes.
Os fosfolipídeos inositol, por exemplo, estão
presentes em pequenas quantidades nas
membranas das células animaise possuem
funções cruciais na orientação do tráfego de
membrana e sinalização celular → destaque
para fosfatidilinositol
Apesar de sua fluidez, as bicamadas lipídicas podem formar
domínios de composições distintas → balsas lipídicas
Lipídios e proteínas específicos de membrana estão concentrados de
maneira dinâmica e temporária por interações proteína-proteína,
permitindo a formação provisória de regiões especializadas da
membrana → balsas lipídicas → promovem a organização e
concentração de proteínas para o transporte nas vesículas ou para
trabalharem juntas na reunião das proteínas, quando convertem sinais
extracelulares em intracelulares, por exemplo.
As gotas lipídicas são circundadas por uma monocamada
fosfolipídica
● A maioria das células armazena um excesso de lipídeos como
gotas lipídicas → de onde pode ser obtida a matéria prima
para a síntese de membranas ou uma fonte de energia.
● Os adipócitos, células especializadas no armazenamento de
lipídeos, possuem gotas lipídicas que ocupam quase todo o
citoplasma → os demais tipos celulares possuem muitas
gotas lipídicas espalhadas pelo seu citoplasma→ tamanho
e quantidade variam conforme o estado metabólico →
ácidos graxos podem ser liberados das gotas lipídicas
quando necessário e exportados para outras células pela
corrente sanguínea.
● As gotas lipídicas armazenam lipídeos neutros como →
triacilglicerídeos e ésteres de colesterol → sintetizados a
partir de ácidos graxos e colesterol por enzimas da
membrana do RE.
● As gotas lipídicas são organelas únicas → circundadas por
uma monocamada fosfolipídica → a qual contém uma
variedade de proteínas → essas gotas se formam
rapidamente quando as células estão expostas a altas
concentrações de ácidos graxos.
A assimetria da bicamada lipídica é funcionalmente importante
As composições de lipídeos das duas monocamadas da bicamada
lipídica são surpreendentemente distintas.
● A assimetria lipídica é funcionalmente importante na
conversão de sinais extracelulares em intracelulares, por
exemplo → a membrana plasmática contém várias
fosfolipases que são ativadas por sinais extracelulares para
clivar moléculas de fosfolipídicas específicas, gerando
fragmentos dessas moléculas que se tornam sinalizadores
celulares de vida curta.
Os animais exploram a assimetria dos fosfolipídeos para
distinguir entre células vivas e células mortas (Células
mortas ainda desempenham funções? O que define uma
célula viva e uma célula morta? A morte celular (apoptose)
não seria mediada a partir da exposição desse lipídeo?)→
quando uma célula sofre apoptose, a fosfatidilserina, que
geralmente está confinada ao folheto interno da
bicamada lipídica, migra para o folheto externo → a
fosfatidilserina exposta na superfície celular sinaliza
para as células vizinhas, como os macrófagos, para
fagocitar e digerir a célula morta. Acredita-se que esta
ocorra por dois mecanismos:
(1) Inativação do translocador de
fosfolipídeo, que normalmente
transporta esse lipídeo da
monocamada externa para a
monocamada interna.
(2) Ativação da scramblase, que
transfere fosfolipídeos de forma
inespecífica nas duas direções entre
as duas monocamadas.
Os glicolipídeos são encontrados na superfície de todas as
membranas plasmáticas eucarióticas
As moléculas lipídicas que contêm açúcar, denominadas glicolipídeos,
possuem uma simetria exagerada em sua distribuição na membrana→
são encontrados exclusivamente na monocamada mais distante do
citosol.
● Nas células animais, os glicolipídeos são constituídos de
esfingosina, exatamente como os esfingolipídeos → se
associam-se parcialmente através de ligações de hidrogênio
entre seus açúcares e parcialmente através de ligações
dipolo-induzido entre suas longas e retas cadeias de
hidrocarbonos → faz se dividirem em fases de balsas
lipídicas → assim que expostos na superfície celular após
sua produção no aparelho de Golgi, desempenham
importantes funções nas interações das células com suas
vizinhas.
Correlação clínica
Alguns glicolipídeos são a porta de entrada para
determinadas toxinas bacterianas e vírus. O
gangliosídeo GM1, por exemplo, atua como um receptor de
superfície celular para a toxina bacteriana que causa a
diarreia debilitante da cólera. As toxinas da cólera se
ligam e entram somente naquelas células que possuem
GM1 em sua superfície, incluindo as células epiteliais
intestinais. Sua entrada na célula causa um aumento na
concentração do AMP cíclico intracelular que, por sua vez,
provoca um grande efluxo de Cl- , levando a secreção de
Na+ , K+ , HCO3 – e água no intestino.
Proteínas de membrana
As proteínas de membrana desempenham a maior parte das funções
específicas da membrana plasmática→ fornecem a cada tipo de membrana
celular suas características e propriedades funcionais.
● As quantidades e tipos de proteína das membranas são altamente
variáveis.
● As proteínas de membrana variam amplamente em estrutura e
no modo como se associam com a bicamada lipídica → reflete
suas funções distintas.
As proteínas de membrana podem se associar à bicamada lipídica
de diversas maneiras.
● Como seus vizinhos lipídicos, as proteínas de membrana são
anfipáticas → possuindo uma região hidrofóbica e uma
hidrofílica.
● Muitas proteínas de membrana atravessam a bicamada lipídica
→ proteínas transmembrana → possuem uma porção em cada
um dos lados.
○ Regiões hidrofóbicas → passam pela membrana e
interagem com as caudas hidrofóbicas das moléculas
lipídicas no interior da bicamada, onde são mantidas
fora da água.
○ Regiões hidrofílicas → expostas à água nos dois lados
da membrana.
○ A ligação covalente da cadeia de ácidos graxos que se
inserem na monocamada citosólica da bicamada
lipídica aumenta a hidrofobicidade de algumas dessas
proteínas da membrana.
● Outras proteínas estão inteiramente localizadas no citosol e
estão anexadas à monocamada citosólica da bicamada lipídica
por diferentes formas:
(1) α-hélices anfifílicas expostas na superfície da
proteína;
(2) uma ou mais cadeias lipídicas covalentemente ligadas;
● Há ainda as proteínas que estão completamente expostas na
superfície extracelular→ ligadas à bicamada lipídica apenas por
uma ligação covalente a um lipídio de ancoragem na
monocamada externa → por meio de um oligossacarídeo
específico.
As proteínas ligadas aos lipídios são constituídas de proteí
solúveis no citosol e estão subsequentemente ancoradas
membranas por uma ligação covalente ao grupo lipídico.
● Ainda há proteínas, como a do exemplo 6, que passam uma única
vez pela membrana, produzidas no RE, na qual o segmento
transmembrana é liberado por clivagem e uma âncora de
glicosilfosfatidilinositol (GPI) é adicionada → deixa a proteína
ligada à superfície não-citosólica da membrana do RE somente
por essa âncora → vesículas de transporte levam, então, essa
proteína para a membrana plasmática.
● Proteínas associadas à membrana → não se estendem para o
interior hidrofóbico da bicamada lipídica → ficam ligadas a uma
das faces da membrana por meio de interações não covalentes
com outras proteínas da membrana.
○ Muitas proteínas desse tipo podem ser liberadas da
membrana por procedimentos de extração suaves →
interferem nas interações proteína-proteína, mas
deixam a bicamada lipídica intacta→ essas proteínas
geralmente são reconhecidas como proteínas
periféricas de membrana.
■ A maioria das demais proteínas -
transmembrana e aquelas mantidas na
bicamada lipídica por grupos lipídicos ou
regiões de polipeptídeos hidrofóbicos que se
inserem no centro hidrofóbico da bicamada
lipídica NÃO podem ser liberadas dessa
forma.
Várias maneiras pelas quais as proteínas se associam à bicamada lipídica → (1) como uma única a-hélice, (2) como múltiplas α-hélices ou (3)
como uma folha-β (um barril-β). Algumas dessas proteínas de “passagem única” e “passagem múltipla” (1) possuem cadeias de ácidos graxos
covalentemente ligadas inseridas na monocamada lipídica citosólica → (1) passagem única e (2 e 3) passagem múltipla. Outras proteínas de membrana
estão expostas em (4) apenas um lado da membrana→algumas delas estão ancoradas na superfície citosólica por uma α-hélice anfifílica que divide a
monocamada citosólica da bicamada lipídica através da face hidrofóbica da hélice. Outras (5) estão ligadas à bicamada apenas por uma cadeia lipídica
covalentemente ligada – uma camada de ácido graxo ou um grupo prenila – à monocamada citosólica ou, (6) por meio de um oligossacarídeo ligante ao
fosfatidilinositol, à monocamada não citosólica – denominado âncora de GPI. Finalmente, proteínas associadas à membrana (7 e 8) são ligadas à
membrana somente por interações não covalentes com outras proteínas da membrana.
As âncoras lipídicas controlam a localização de algumas
proteínas de sinalização da membrana
Modo como as proteínas de membrana estão associadas à bicamada
lipídica→ reflete a função da proteína.
● Somente as proteínas transmembrana podem atuar nos
dois lados da bicamada ou transportar moléculas através
dela.
○ Os receptores de superfície celular, por exemplo,
são geralmente proteínas transmembrana →
ligam moléculas sinalizadoras do espaço
extracelular e geram sinais intracelulares
diferentes do lado oposto da membrana
plasmática.
● Proteínas que atuam em um único lado da bicamada →
freq. associadas exclusivamente a um dos lados da
monocamada lipídica ou a um domínio da proteína daquele
lado.
○ Algumas proteínas de sinalização intracelular, por
exemplo - que auxiliam na transmissão dos sinais
extracelulares para o interior da célula - são
ligadas à porção citosólica por um ou mais grupos
lipídicos ligados covalentemente, ancorando a
proteína mais fortemente à membrana → como
uma única âncora não costuma propiciar uma
ligação forte, usualmente um segundo grupo
lipídico é adicionado.
● Há ainda muitas proteínas que se ligam temporariamente à
membrana→ clássicas proteínas periféricas de membrana
que se associam à membrana por interações regulares
proteína-proteína.
● Outras proteínas transitam de proteína solúvel do citosol
para proteína de membrana por meio de uma alteração
conformacional → expõe um peptídeo hidrofóbico ou
lipídio de ancoragem covalentemente ligado.
A cadeia polipeptídica cruza a bicamada lipídica em uma
conformação de α-hélice na maioria das proteínas
transmembrana.
Uma proteína transmembrana sempre possui uma orientação única na
membrana → reflete a maneira assimétrica com que ela se insere
na bicamada lipídica do RE durante a sua biossíntese e as diferentes
funções nos seus domínios citosólicos e não citosólicos.
● Domínios usualmente separados por segmentos de cadeias
polipeptídicas que atravessam a membrana→ contatam o
ambiente hidrofóbico da bicamada e são compostos
principalmente por aminoácidos com cadeias laterais
apolares → todas as ligações peptídicas da bicamada são
dirigidas para a formação de ligações de hidrogênio, pois as
ligações peptídicas são polares e há ausência de água. [?]
● Há dois tipos de proteína transmembrana: (1) de passagem
única e (2) de passagem múltipla:
(1) Proteína transmembrana de passagem única: a
cadeia polipeptídica cruza apenas uma vez;
(2) Proteína transmembrana de passagem múltipla: a
cadeia polipeptídica cruza a membrana várias
vezes.
Muitas proteínas de membrana são glicosiladas.
A maioria das proteínas de membrana das células animais é
glicosilada.
● Como nos glicolipídios, os resíduos de açúcar são
adicionados no lúmen do RE e no aparelho de Golgi → as
cadeias de oligossacarídeos estão sempre presentes na
porção não citosólica da membrana.
● Os carboidratos revestem a superfície de todas as células
eucarióticas → parte extracelular da maioria das proteínas
da membrana plasmática é glicosilada.
○ Esses carboidratos ocorrem como cadeias de
oligossacarídeos covalentemente ligadas às
proteínas de membrana (glicoproteínas) e aos
lipídeos (glicolipídeos); também ocorrem como
cadeias de polissacarídeos das moléculas de
proteoglicanos integrais da membrana.
Proteoglicanos → consistem em longas cadeias
polissacarídicas ligadas de forma covalente ao
centro da proteína→ encontrados principalmente
no exterior da célula, como parte da matriz
extracelular.
● Em alguns proteoglicanos, as proteínas
do centro se estendem através da
bicamada lipídica ou estão ligadas à
bicamada por uma âncora de GPI.
● Os termos glicocálice ou revestimento celular por
vezes são utilizados para descrever uma zona da superfície celular
rica em carboidratos.
● Apesar de a maioria dos grupos de açúcares estar
ligada a moléculas intrínsecas da membrana plasmática, a
camada de carboidratos também contém glicoproteínas e
proteoglicanos que são secretados para o espaço extracelular
e depois adsorvidos na superfície celular → muitas dessas
macromoléculas adsorvidas são componentes da matriz
extracelular, e o limite entre a membrana plasmática e a matriz
extracelular frequentemente não é bem definido → uma das
muitas funções da camada de carboidrato é proteger a célula
contra danos químicos ou mecânicos e manter outras células a
distância, prevenindo interações indesejáveis célula-célula [me
lembra das funções de um biofilme].
● As cadeias laterais oligossacarídicas das glicoproteínas
e dos glicolipídeos são muito diversas na organização de seus
açúcares. Embora normalmente contenham menos de 15
açúcares, as (1) cadeias frequentemente são ramificadas, e (2)
os açúcares podem ser unidos por vários tipos de ligações
covalentes, diferentemente dos aminoácidos de uma cadeia
polipeptídica, os quais estão unidos por ligações peptídicas
idênticas. Até mesmo três açúcares podem ser unidos para
formar centenas de trissacarídeos distintos. A diversidade e a
posição dos oligossacarídeos expostos na superfície celular →
adequados para atuar no processo de reconhecimento celular.
Muitas proteínas de membrana difundem-se no plano da
membrana
Como a maioria dos lipídeos de membrana, as proteínas de membrana
não saltam (flip-flop) através da bicamada lipídica, mas giram sobre um
eixo perpendicular ao plano da bicamada (difusão rotacional). Além
disso, muitas proteínas de membrana são capazes de se mover
lateralmente dentro da membrana (difusão lateral).
Muitas proteínas de membrana difundem-se no plano da
membrana
A maioria das células confinam proteínas de membrana em regiões
específicas na bicamada lipídica contínua → por exemplo, os
complexos das ATP sintases da membrana mitocondrial interna se
associam em longas linhas duplas.
● Em células epiteliais - como aquelas que revestem o
intestino ou os túbulos renais, determinadas enzimas e
proteínas de transporte da membrana plasmática estão
confinadas na superfície apical das células, enquanto
outras estão confinadas nas superfícies lateral e basal→
essa distribuição assimétrica das proteínas de membrana é
essencial para as funções do epitélio.
○ A composição lipídica desses dois domínios de
membrana também é diferente → indica que
células epiteliais podem impedir a difusão de
lipídios e de moléculas de proteína entre os
domínios → acredita-se que as barreiras sejam
formadas por um tipo específico de junção
intercelular → junções compactas ou zônulas de
oclusão.
● As células também podem criar domínios sem utilizar as
junções intercelulares → acredita-se que a regulação das
interações proteína-proteína na membrana cria domínios
de balsas em nanoescala que atuam na sinalização e
tráfego de membrana.
O citoesqueleto cortical proporciona força mecânica e
restringe a difusão das proteínas de membrana
Uma maneira comum pela qual a célula restringe a mobilidade lateral
de proteínas específicas de membrana é prendê-las a grupos de
moléculas dos dois lados da membrana → por exemplo, a forma
bicôncava característica dos eritrócito é resultante das interações
entre as proteínas da membrana plasmática com o citoesqueleto
adjacente.
● Uma rede de citoesqueleto análoga, porém mais elaborada e
altamente dinâmica, é encontrada abaixo da membrana
plasmática da maioria das outras células do nosso
organismo → forma o córtex da célula → rica em
filamentos de actina, os quais estão ligados à membrana
plasmática de várias maneiras.● A remodelagem dinâmica da rede de actina cortical →
permite que a célula desempenhe muitas funções
essenciais, incluindo (1) o movimento celular, (2) a
endocitose e (3) a formação temporária de estruturas
móveis da membrana plasmática, como os filopódios e
lamelopódios,
● Rede cortical do citoesqueleto → restringe a difusão, não
somente das proteínas da membrana plasmática que estão
diretamente ancoradas a ele → como os filamentos do
citoesqueleto podem formar barreiras mecânicas que
obstruem a livre difusão das proteínas na membrana.
○ Essas barreiras dividem a membrana em pequenos
domínios ou currais, os quais podem ser
permanentes,, ou transitórios.
● O grau de restrição da proteína transmembrana a um
curral depende de sua associação com outras proteínas e do
tamanho de seu domínio citoplasmático → quando o
receptor de superfície celular se liga à sua molécula
sinalizadora extracelular, ocorre a formação de grandes
complexos de proteínas no domínio citosólico do receptor,
tornando mais difícil que o receptor escape de seu curral
→ cercamento auxilia a concentrar tais complexos de
sinalização, aumentando a velocidade e eficiência do
processo de sinalização.
As proteínas de curvatura da membrana deformam as
bicamadas
A forma da membrana é influenciada por movimentos dinâmicos de
puxar e empurrar exercidos pelo citoesqueleto ou estruturas
extracelulares → proteínas de curvatura da membrana são cruciais
na produção dessas deformações que controlam a curvatura local da
membrana → muitos processos celulares essenciais, incluindo (1) o
brotamento de vesículas, (2) movimentos celulares e (3) divisão
celular, requerem deformações transitórias da membrana.
● A dinâmica do citoesqueleto e as forças das proteínas de
curvatura da membrana atuam em conjunto. As proteínas de
curvatura da membrana se ligam a regiões específicas da
membrana quando necessário e atuam por um ou mais
destes três principais mecanismos:
(1) Algumas inserem domínios proteicos
hidrofóbicos ou ligam âncoras lipídicas em um
dos folhetos da bicamada lipídica. O aumento da
área de somente um dos folhetos da bicamada
causa uma curvatura na membrana;
(2) Algumas proteínas de curvatura da membrana
formam rígidos arcabouços que deformam a
membrana ou estabilizam uma membrana já
curvada;
(3) Algumas proteínas de curvatura da membrana
causam agregação dos lipídeos de membrana,
induzindo uma curvatura.