Receptores celulares

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Receptores celulares
Receptor intracelular: são proteínas intracelulares localizadas na matriz citoplasmática ou
no núcleo. Esses receptores intracelulares respondem a pequenos ligantes hidrofóbicos
que são capazes de difundirem-se através da membrana plasmática. Os hormônios
esteróides são um exemplo clássico deste grupo de moléculas sinalizadoras, que também
inclui o hormônio da tireóide, a vitamina D e o ácido retinóico.
Hormônios: influenciam praticamente todas as funções dos demais sistemas corporais.
Freqüentemente, o sistema endócrino interage com o sistema nervoso, formando
mecanismos reguladores bastante precisos. O sistema nervoso pode fornecer ao
endócrino a informação sobre o meio externo, ao passo que o sistema endócrino regula a
resposta interna do organismo a esta informação. Dessa forma, o sistema endócrino,
juntamente com o sistema nervoso, atua na coordenação e regulação das funções
corporais.
Receptores de superfície celular ou de membrana:
Receptores associados a proteína G: A interação entre o receptor e a proteína-alvo é
mediada por uma terceira proteína, denominada proteína trimérica reguladora ligadora de
GTP (proteína G), assim chamada porque pode conter GDP (difosfato de guanosina) ou
GTP (trifosfato de guanosina). Todas as proteínas G apresentam estreita similaridade
estrutural, sendo compostas por três subunidades denominadas alfa (a), beta (b) e gama
(d), das quais as subunidades alfa são as mais características de cada proteína G. Em
geral é a subunidade que interage com o receptor, liga-se a GTP e regula os sistemas
efetores. A proteína G é um interruptor que é ligado por GTP e desligado quando esse
nucleotídeo é desfosforilado e se transforma em GDP. Lembra aquele “liga e desliga” tal
como na rede elétrica. As diferentes proteínas G podem ativar os seguintes tipos de
enzimas: adenilato ciclase, gerando AMP cíclico( cAMP); fosfolipase C, gerando IP3
(trifosfato de inositol) e DAG, com aumento de Ca2+ intracelular pela ação do IP3;
fosfolipase A2, gerando os metabólitos do ácido aracdônico; guanilato ciclase, gerando
cGMP. Portanto, os receptores associados à proteína G atuam indiretamente regulando a
atividade de uma proteína-alvo ligada à membrana plasmática, a qual pode ser um canal
iônico ou uma enzima -> regulam a atividade de outras proteínas, como enzimas e canais
iônicos. Nesse tipo de receptor, a interação entre o receptor e a proteína alvo é mediada
por proteínas G heterotriméricas, que são compostas por subunidades , , e γ. A
estimulação das proteínas G, por receptores ligados a ligantes, ativa ou inibe proteínas
alvos adiante na cadeia que regulam as vias de sinalização, se a proteína alvo for uma
enzima, ou alteram a permeabilidade da membrana a íons, se a proteína alvo estiver em
um canal iônico.
Receptores associados ao canal iônico: também conhecidos como canais iônicos ativados
de ligantes, medeiam direta e rapidamente a sinalização sináptica entre células
eletricamente excitáveis. Os neurotransmissores se ligam aos receptores e podem abrir
ou fechar o canal iônico, dessa forma, mudando a permeabilidade iônica da membrana
plasmática e alterando o potencial de membrana.
Receptores associados a enzimas ou receptores catalíticos: Os receptores associados a
enzimas, quando ativados, funcionam tanto diretamente como enzimas quanto
associados a outras enzimas. A maioria é de proteínas que atravessam a membrana uma
única vez, com seu sítio de ligação no exterior da célula e sítio catalítico no interior da
mesma. Os receptores enzimáticos são associados com proteínas que participam da
cadeia de fosforilação, ou seja, fosforilam grupos de proteínas específicas na célula-alvo
-> funcionam como enzimas ou estão associados a e regulam enzimas. A maioria dos
receptores acoplados a enzimas é uma proteinocinase ou está associada a
proteinocinase, e a ligação ao ligante faz com que a cinase fosforile um subgrupo
determinado de proteínas em aminoácidos específicos que, então, ativam ou inibem a
atividade da proteína. -> Algumas proteínas da membrana não se enquadram na
definição clássica de receptores; apesar disso, elas desempenham função semelhante à
de um receptor, pois reconhecem sinais extracelulares e convertem esses sinais em
segundo mensageiro intracelular que tenha efeito biológico. Por exemplo, quando
ativadas por ligante, algumas proteínas de membrana passam por proteólise
intramembrana regulada (PIR) que produz fragmento peptídico citosólico capaz de
penetrar no núcleo e regular a expressão gênica. Nessa via de sinalização, a ligação do
ligante a receptor de membrana plasmática leva à eliminação do ectodomínio, facilitada
por membros da família metaloproteina se-desintegrina, produzindo fragmento
carboxiterminal que é o substrato para a secretase-. A secretase-induz a PIR, liberando,
dessa forma, domínio intracelular da proteína que penetra no núcleo e regula a
transcrição. O exemplo mais bem caracterizado de PIR é o elemento regulatório
esterol-proteína ligante (SREB), proteína transmembrana expressa na membrana do
retículo endoplasmático. Quando os níveis celulares de colesterol estão baixos, a SREB
passa por PIR e o fragmento, clivado proteoliticamente, é translocado para o núcleo, onde
ativa, por transcrição, genes que promovem a biossíntese de colesterol.
Receptores nucleares: Diversas classes de moléculas hidrofóbicas pequenas, incluindo
hormônios esteroides, hormônios da tireoide, retinoides e vitamina D, estão ligados a
proteínas plasmáticas, e, tendo meia-vida biológica longa (horas a dias), se difundem
através da membrana plasmática, ligando-se a receptores nucleares. Alguns receptores
nucleares, como os que se ligam ao cortisol e à aldosterona, estão localizados no citosol
e penetram no núcleo após se ligarem ao hormônio, enquanto outros receptores, incluindo
o receptor para o hormônio da tireoide, estão ligados ao DNA no núcleo mesmo na
ausência do hormônio. Em ambos os casos, receptores inativos estão ligados a proteínas
inibidoras, e a ligação do hormônio resulta na dissociação do complexo inibitório. A
ligação do hormônio faz com que o receptor se ligue a proteínas coativadoras que ativam
a transcrição gênica. Uma vez ativado, o complexo hormônio-receptor se liga ao DNA e
regula a transcrição de genes específicos. O complexo hormônio da tireoide-receptor se
liga aos complexos de DNA adjacentes aos genes que são regulados pelo hormônio. A
ativação de genes específicos, normalmente, ocorre em duas etapas: uma resposta
primária precoce (≈ 30 minutos), que ativa genes que estimulam outros genes a produzir
resposta secundária tardia (horas a dias). Cada hormônio produz resposta específica,
baseada na expressão celular do receptor cognato, assim como expressão de proteínas
reguladoras de genes, específicas para cada tipo celular, que interagem com o receptor
ativado para regular a transcrição de grupo específico de genes. Além dos receptores de
esteroides que regulam a expressão gênica, evidências recentes sugerem que também
existem receptores esteroides de membrana e justamembrana que medeiam os efeitos
rápidos e não-genômicos dos hormônios esteroides.