Sinalização celular 2020-1 uezo

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Sinalização Celular
Professor Tiago Veltri
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“Nenhum homem é uma ilha”. 
Teilhard de Chardin
As células também não 
são ilhas…
- contato direto (sinapse elétrica)
- junções comunicantes (GAP)
- sinais químicos
Mecanismos de Comunicação Celular
Berridge, M.J. (2012) Cell Signalling Biology
Carga elétrica e moléculas de baixo 
peso molecular
Qual seria o primeiro passo para desencadear o processo de 
sinalização celular?
A propagação do sinal depende do tipo celular, da molécula 
sinalizadora e do receptor envolvido
VISÃO GERAL DA SINALIZAÇÃO POR 
RECEPTORES DE SUPERFÍCIE CELULAR
1. Molécula sinalizadora
2. Receptor
3. Transdução do Sinal
4. Amplificação do Sinal
5. Resposta Celular
As etapas de uma sinalização celular
1. Aminas (epinefrina ou adrenalina)
2. Peptídeos (insulina, glucagon, hormônio da paratireóide)
3. Esteróides (aldosterona, estrógeno, ácido retinóico)
4. Pequenas moléculas (aminoácidos, nucleotídeos, íons)
As moléculas sinalizadoras
RECEPTORES DA SUPERFÍCIE CELULAR
Receptor Proteico na 
Superfície Celular
Membrana Plasmática
Célula Alvo
RECEPTORES INTRACELULARES
Proteína 
Carreadora
Molécula Sinalizadora 
Hidrofóbica
Célula Alvo
Núcleo
Receptor Proteico Intracelular
Figure 15-3 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Exemplos: Gases (óxido nítrico, monóxido de carbono)
Hormônios esteróide, tireóide, retinóide
Vitamina D
Exemplos: Citocinas
Fatores de crescimento
Neutrotransmissores
Hormônios
Molécula Sinalizadora 
Hidrofílica
Moléculas Sinalizadoras Hidrofílicas x Hidrofóbicas
As moléculas sinalizadoras atuam em locais distintos:
A curta DISTÂNCIA
MEDIADORES LOCAIS
A longa DISTÂNCIA
Tipos de sinalização intercelular
De acordo com a meia vida da molécula sinalizadora e as células que possuem 
receptores para ela, diferentes tipos de sinalização celular podem ser descritos:
Berridge, M.J. (2012) Cell Signalling Biology
hormôniomediador local
TIPOS DE 
SINALIZAÇÃO 
1. Molécula sinalizadora
2. Receptor Celular
3. Transdução do Sinal
4. Amplificação do Sinal
5. Resposta Celular
As etapas de uma sinalização celular
Estrutura que reconhece o sinal (receptor), também chamado de mensageiro 
primário, pode ter atividade enzimática ou se associar a uma enzima
Tipos de receptores associados a sinalização celular
- Receptores intracelulares
- Receptores associados a canais de íons
- Receptores associados a proteína G
- Receptores associados a enzimas ou com atividade enzimática 
Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Podem estar 
localizados
No Citoplasma
No Núcleo
Receptores intracelulares
acetilcolina
terminal nervoso 
ativado
NO sintase ativada
difusão rápida pela 
membrana plasmática
guanilil ciclase 
ligada a NO
RELAXAMENTO RÁPIDO
célula endotelial célula muscular lisa 
Figure 15-12b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
- Receptor citoplasmático
- Nitroglicerina e viagra
Sinal
Receptor
Mensageiro Receptor
Ação de hormônios esteróides, moléculas hidrofóbicas
Figure 15-13 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Ligam-se a receptores intracelulares que são proteínas regulatórias gênicas!
Receptor nuclear
O sinal uma vez no núcleo se liga a receptores inativos:
RECEPTOR INATIVO 
Figure 15-14c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
RECEPTOR ATIVO 
transcrição de genes alvo região do DNA de 
ligação ao receptor
ligante
proteínas co-
ativadoras
Sinal
Receptor
Tipos de receptores associados a sinalização celular
- Receptores intracelulares
- Receptores associados a canais de íons
- Receptores associados a proteína G
- Receptores associados a enzimas ou com atividade enzimática 
Receptores da superfície celular
Figure 10-1a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
~90Å
A membrana plasmática
Mosaico dinamicamente estruturado
Balsas lipídicas na sinalização celular
He & Marquet EMBO Rep 9, 6, 525–530 (2008) 
Allen Nature Reviews Neuroscience 8, 128–140 (February 2007)
- Receptores associados a canais de íons
- Receptores associados a proteína G
- Receptores associados a enzimas ou com atividade enzimática 
Receptores da superfície celular
-Também denominados de IONOTRÓPICOS ou Canais Iônicos Dependentes de
Transmissores;
- Proteínas transmembrana multipasso;
- Sinalização mediada por neurotransmissores.
-Receptor, transdutor e amplificador.
Receptores associados a canais de íons
Figure 15-31 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
sítio de ligação a 
GDP
Subunidade α – é uma GTPase
Receptores associados a proteína G (GPCR)
A proteína G trimérica: possui 3 subunidades e um sítio de ligação a GDP
enzima ativada
molécula sinalizadora
domínio catalítico 
ativo
domínio catalítico 
inativo
molécula sinalizadora 
dimérica
Figure 15-16c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
- São proteínas transmembrana unipasso;
- Os receptores já são enzimas;
- Ou possuem sítio catalítico intracelular;
- A maioria é proteína cinase ou associada à proteínas cinases.
Receptores associados a enzima
• Receptores tirosina cinases;
• Receptores associados à tirosina cinases;
• Receptores tipo tirosina fosfatases;
• Receptores serina/treonina cinases;
• Receptores guanilil ciclases;
• Receptores associados à cinases.
Receptores associados a enzima
INTERAÇÃO LIGANTE- RECEPTOR
• Dos 28 aminoácidos do GH somente 8 aas são responsáveis 
por 85% da energia responsável pela ligação forte ao receptor.
• Esses aas estão distantes uns dos outros na sequência 
primária, mas são adjacentes na proteína madura.
• A dimerização do receptor é um mecanismo para ativação de 
receptores proteicos.
Lodish e colaboradores. Biologia Molecular da Célula. 7º edição. São Paulo, 2014
DESSENBILIZAÇÃO
REGULADORES INTRACELULARES
• A fosforilação e a desfosforilação cíclicas de uma proteína são
mecanismos celulares comuns para a regulação da atividade 
de uma proteína.
Lodish e colaboradores. Biologia Molecular da Célula. 7º edição. São Paulo, 2014
TRANSDUÇÃO DE SINAL VIA CINASE
Lodish e colaboradores. Biologia Molecular da Célula. 7º edição. São Paulo, 2014
ATIVAÇÃO E INATIVAÇÃO DAS GTP
SEGUNDOS MENSAGEIROS
TRANSDUÇÃO E AMPLIFICAÇÃO
VIAS DE SINALIZAÇÃO DAS PROTEÍNAS G 
VIAS DE SINALIZAÇÃO DO AMP-c 
VIA DE SINALIZAÇÃO DO DAG E IP3
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21517/figure/A5733/?report=objectonly
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21517/figure/A5733/?report=objectonly
TRANSPORTES DE CÁLCIO
Proteinoquinase dependente de AMP-c
TIPOS DE CINASES
CÁLCIO ATIVA DOIS TIPOS DE CINASES 
CÁLCIO-CALMODULINA
RECEPTORES TIROSINA CINASE
OUTRAS VIAS DE CINASE
RESUMO DA REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO 
GÊNICA
• As citocinas são moléculas sinalizadoras (geralmente contendo em torno 
de 160 aminoácidos) que controlam o crescimento e a diferenciação de 
tipos celulares específicos. 
CITOCINAS IMPORTANTES
• Durante a gravidez, por exemplo, a citocina prolactina induz as
células epiteliais que revestem os dutos imaturos da glândula
mamária a se diferenciarem em células acinares, que
produzem as proteínas do leite e as secretam nos dutos.
• As interleucinas, são essenciais para a proliferação e o
funcionamento das células T e das células B produtoras de
anticorpos do sistema imune.
• Os interferons, que constituem outra família de citocinas, são
produzidos e secretados por certos tipos celulares após a
infecção com vírus e agem nas células vizinhas para induzir
enzimas que tornam essas células mais resistentes à infecção
por vírus.