SINALIZAÇÃO CELULAR

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Tipos de sinalização celular
Ligantes
Tipos de Receptores
Segundos Mensageiros
1. Síntese do LIGANTE.
2. Liberação do ligante pela célula sinalizadora.
3. Transporte do ligante até a CÉLULA ALVO.
4. Detecção do ligante por um RECEPTOR específico.
5. Resposta da célula alvo na forma de ALTERAÇÃO DE METABOLISMO 
CELULAR.
6. Eliminação do ligante, associada à terminação da resposta celular.
 Expressão gênica
 Enzimas metabólicas
 Citoesqueleto
 Permeabilidade a íons
 Síntese de DNA
Características básicas:
1. Envolve transdução de sinal
2. Envolve cascatas de sinalização
3. Uma proteína ativada interfere na 
seguinte ao longo da cascata
Eventos Celulares:
Movimento
Crescimento
Diferenciação
Divisão
Morte
Secreção
 As moléculas sinalizadoras tem diferentes 
níveis de alcance no organismo:
 Na sinalização ENDÓCRINA, o ligante é liberado 
na circulação sanguínea, e levado até a celula alvo 
que se encontra em outra parte do organismo.
 Na sinalização PARÁCRINA, o ligante é liberado 
nas proximidades da célula alvo.
 Na sinalização AUTÓCRINA, a própria célula alvo 
secreta substâncias capazes de alterar seu 
metabolismo.
 Na sinalização SINÁPTICA, neurônios liberam 
neurotransmissores na sinapse entre este e a 
célula alvo.
 Na sinalização DEPENDENTE DE CONTATO, 
proteínas de superfície podem estimular 
diretamente receptores de células adjacentes.
Endócrina
Parácrina
Autócrina
Sinal extracelular
Receptor 
Sinal de membrana
Corrente sanguínea
Célula - célula
Secreção de hormônio
Célula alvo
Célula alvo
Célula alvo
Alvo é a própria célula
 A sinalização sináptica é um tipo 
especial de sinalização parácrina 
onde o ligante (neurotransmissor) é 
liberado em uma região específica 
denominada sinapse.
 Geralmente, o ligante estimula uma 
única célula pós-sinaptica, mas 
eventualmente pode atuar em uma 
região maior (ex. Inervação inespecífica 
da musculatura lisa pelo sistema nervoso 
autônomo).
 Um ligante pode ter diferentes tipos de receptor em células diferentes, 
ou
 O mesmo receptor pode disparar respostas diferentes em células diferentes, 
ou
 Diferentes pares ligante+receptor podem induzir resposta semelhante nas 
células alvo.
No músculo cardíaco:
Ach diminui a taxa de batimento
Diminui a força de contração
Na glândula salivar:
Ach provoca exocitose de 
grânulos
No músculo esquélético:
Ach produz contração
 Lipofílicos com receptor intracelular:
 Gases (óxido nítrico)
 Hormônios esteroidais (estrógeno, cortisol)
 Hidrofílicos com receptor de superfície
 Hormônios peptídicos (insulina, PDGF)
 Neurotransmissores (acetilcolina, glutamina)
 Lipofílicos com receptor de superfície
 Moléculas lipofílicas (prostaglandinas)
 São pequenas moléculas lipofílicas que 
difundem através da membrana e se 
ligam a receptores presentes no 
citoplasma. Hormônios deste tipo
incluem:
 os esteróides – cortisol, progesterona, 
estradiol, testosterona)
 tiroxina
 ácido retinóico. 
 Os complexos ligante-receptor podem 
se ligar a regiões específicas do DNA e 
alterar a transcrição de genes 
específicos e também a estabilidade de 
mRNAs.
 São moléculas hidrofílicas que 
não conseguem passar 
livremente através da 
membrana.
 Hormônios peptídicos: insulina, 
fatores de crescimento, glucagon.
 Moléculas pequenas carregadas: 
epinefrina e histamina.
 Estes hormônios tem ação mais 
rápida do que os anteriores, mas 
sua ação também acaba mais 
rápido.
 Prostaglandinas são 
mediadores parácrinos e 
autócrinos de diversos 
processos celulares: agregação
plaquetária, contração de músculo
liso durante o trabalho de parto.
 Há vários tipos de 
protaglandinas, que fazem parte 
de um grupo de moléculas 
denominado hormônios 
eicosanóides (tbém inclui 
prostaciclinas, tromboxanos e 
leucotrienos).
 Receptores acoplados à proteína G
 Canais iônicos regulados por ligante
 Receptores associados a tirosina-quinases
 Receptores com atividade enzimática intrínseca
citoplasma
receptor Proteína G 
transdutora 
de sinal 
inativa
Enzima efetora 
inativa 
(adenilato 
ciclase, 
fosfolipase c, 
etc)
Forma ativa 
da proteína G
Enzima efetora 
ativada produzirá 
segundos 
mensageiros (AMPc, 
inositol 3P, DAG)
Receptores característicos de epinefrina, glucagon, serotonina.
A proteína G ativada poderá ativar uma molécula efetora que produzirá 
segundo mensageiro, ou abrir um canal iônico.
citoplasma
receptor
ligante
Sítio de 
ligação do 
ligante
Receptores característicos de acetilcolina na junção mioneural.
Uma alteração conformacional 
provocada pelo ligante provoca a 
abertura do canal. 
ligante
Tirosina-quinase 
inativa Proteína 
substrato
Proteína 
substrato 
fosforilada
O ligante provoca a formação de um 
homodímero ou heterodímero que 
provoca a ligação ativação de uma 
tirosina-quinase citossólica. Esta 
fosforila resíduos do receptor, o que 
atrai proteínas substrato que são 
então fosforiladas.
Atividade de guanilato ciclase
Fator natriurético atrial
Atividade de 
tirosina 
quinase
Fator de crescimento do nervo (NGF)
Fator de crescimento derivado de plaquetas 
(PDGF)
Receptores tirosina-quinases: RTK
Podem ser monômeros ou dímeros, com atividade enzimática própria. Podem ter 
atividade serina/treonina quinase, tirosina-quinase, tirosina-fosfatase, guanilato ciclase, 
histidina-quinase.
 AMP cíclico
 Ca 2+
 NF-kB
 STAT
 MAPK
 A calmodulina apresenta 4 sítios 
de ligação para o cálcio, e se liga 
às proteínas alvo para modular 
sua atividade.
 O diacilglicerol (DAG) e o inositol-3-fosfato (IP3) são produzidos a partir 
de IP2 que é um lipídeo de membrana.
 Há vários receptores diferentes, 
mas todos apresentam 7 
domínios transmembrana.
 A proteína G trimérica apresenta 
3 subunidades:
 (GTPase)


 A proteína G pode estar acoplada à 
sinalização por adenilato ciclase ou 
fosfolipase C.
 O AMPc produzido pela AC se liga às subunidades regulatórias da PKA, 
liberando a parte catalítica, que fosforila a proteína nuclear CREB.
 CREB fosforilada se liga ao DNA e atrai fatores de transcrição que 
alteram expressão gênica.
 Inativação da subunidade , por sua atividade GTPásica
 Ação de fosfodiesterases que clivam o AMPc a 5´-AMP.
 Dessensibilização mediada por arrestinas:
 impede sua interação com a proteína G
 Medeia internalização do receptor por endocitose
Estímulo Receptor Efetor Resposta
Epinefrina -adrenérgico Adenilato ciclase Quebra glicogênio
Acetilcolina muscarínico Canal de K+ Batimentos
cardíacos
Complexos 
antígeno-anticorpo
Receptor de IgE Fosfolipase C Secreção 
 Quebra lipídeos
 Quebra glicogênio
 Síntese DNA/RNA
 Montagem/desmontagem de 
microtúbulos
 Síntese proteica
No fígado  quebra do glicogênio
síntese de glicose
síntese de glicogênio
No coração  contratibilidade
No osso  reabsorção de cálcio
Quando ocorre ligação do ligante, os receptores tirosina-quinases (RTKs) se dimerizam, 
ou alternativamente já são dímeros que mudam de conformação. Com isso, os 
monômeros se tornam capazes de se fosforilar mutuamente, e o receptor assume a 
conformação ativada.
 A acetilcolina liberada por um 
neurônio estimula a célula 
endotelial (revestimento dos 
vasos) a produzir ON.
 O ON difunde para a região 
extracelular e penetra nas 
células musculares lisas 
adjacentes, onde ativa a 
produção de GMPc.
 O GMPc provoca relaxamento da 
musculatura, resultando em 
vasodilatação.A sildenafila impede a degradação do GMPc, 
bloqueando a enzimafosfodiesterase tipo 5.
 A capacidade celular de “decodificar” informações extracelulares em um 
número reduzido de moléculas intracitoplasmáticas sinalizadoras é 
denominada TRANSDUÇÃO DE SINAL, e provê importantes vantagens:
 Sinalização cruzada
 Amplificação de sinal