A 7 - METABOLISMO DA INFORMAÇÃO

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Prof. Fernando Borges Araújo
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Transdução de Sinais
 Definição
Características
 Tipos gerais de transdutores de sinais
 Canal iônico
 Receptor enzimático (fosforilação)
 Receptor serpentiante (proteína G)
 Receptor esteróide
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 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:
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Especificidade
Dessensibilização
Amplificação
Integração
Características dos sistemas de transdução de sinais
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 Etapas da transdução de sinais
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Poucos mecanismos para a detecção e transformação
Grande número de sinais e variedade de respostas
X
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Tipos gerais de transdutores de sinais
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 Canais iônicos
Um estímulo ao neurônio pré-sináptico produz um potencial de ação que se move ao longo do axônio.
A abertura de um canal de Na+ dependente de voltagem permite que o Na+ entre e induza à abertura de outros canais adjacentes. 
Quando a onda de despolarização alcança a extremidade do axônio, os canais de Ca2+ se abrem para a entrada deste íon.
O resultante aumento da [Ca2+] interna desencadeia a liberação exocítica do neurotransmissor dentro da fenda pré-sináptica.
A acetilcolina se liga a um receptor no neurônio pós-sinaptico, induzindo à abertura do canal iônico dependente de ligante.
O Na+ e o Ca2+ extracelulares entram através deste canal, despolarizando a célula pós-sináptica.
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Tipos gerais de transdutores de sinais
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 Fosforilação de enzimas
Proteína quinase- transfere o fosfato terminal do ATP para o grupo hidroxil da protéina
 Proteína fosfatase- catalisa a remoção do fosfato da proteína por hidrólise
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 Fosforilação de enzimas
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 É um meio comum de transmitir informação
 Cascata de fosforilação
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Tipos gerais de transdutores de sinais
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 Receptores Enzimáticos
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 Regulação da expressão gênica pela insulina
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IRS-1, fosforilada pelo receptor da insulina, ativa PI-3K, PI-3K converte PIP2 em PIP3
PKB ligada ao PIP3 é fosforilada, tornando-se ativa 
PKB estimula a movimentação do transportador da glicose Glu T4 da membrana de vesículas internas para a membrana plasmática, aumentando a captação de glicose
A glicogênio sintase (GS) fosforilada pela GSK3 fica na sua forma inativa e não sintetiza o glicogênio. A forma fosforilada da GSK3, também a torna inativa, deste modo a GS permanece ativa
A síntese do glicogênio a partir da glicose é acelerada
 Receptores Enzimáticos
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Tipos gerais de transdutores de sinais
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Proteína G
Na forma inativa o GDP está ligado à proteína G
Quando há troca de GDP por GTP, a subunidade a se dissocia de b e g.
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 Receptores ligados à proteína G 
3 componentes: um receptor na membrana plasmática, proteína ligante de GDP/GTP, uma enzima que produz um 2º mensageiro
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 Reação da adenilato ciclase 
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 Receptores ligados à proteína G 
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Cascata da adrenalina
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AMPc
(PKA)
Glucagon
Somastostatina
Hormônio Luteinizante
Gustativos
Odorantes
Prostaglandinas
Hormônio da Paratireóide
Dopamina
Histamina
Serotonina
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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
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 Receptores ligados à proteína G 
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 Segundos mensageiros 
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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
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 Transdução de Sinal Através de Receptores Catalíticos do Tipo Guanilato Ciclase
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O óxido nítrico (NO) relaxa o músculo liso, previne a agregação plaquetária, funciona como neurotransmissor, e faz a mediação das ações tumoricidas e bactericidas dos macrófagos
Arginina
Citrulina
NO
NO
NO
No sintase
Receptor
Guanilato ciclase
GTP
GMPc
PKG
Fosforilação de 
Proteínas
+
O NO é um Mensageiro Celular
 Transdução de Sinal Receptores Tipo Guanilato Ciclase
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O receptor para o NO é do tipo catalítico. Possui ação de guanilato ciclase, podendo ser de superfície membrana ou intracelular
O NO é um Mensageiro Celular
 Transdução de Sinal Receptores Tipo Guanilato Ciclase
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Presynaptic
element
Ele é produzido pela célula pós-sináptica, podendo atuar nas células vizinhas, à uma distância de 100mM
O NO é um Mensageiro Celular
 Transdução de Sinal Receptores Tipo Guanilato Ciclase
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Síntese de NO pela NO Sintase (NOS)
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Formação de GMPc pela Guanilato Ciclase
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CH2
O
0 = P
O-
O
5´
3´
Guanina
Ribose
O GMPc irá ativar a PKG que vai fosforilar diversas proteínas
O GMPc é um Segundo Mensageiro Celular
 Transdução de Sinal Receptores Tipo Guanilato Ciclase
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O Sildenafil (Viagra) inibe a fosfodiesterase que transforma o GMPc (forma ativa) em GMP (forma inativa)
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Fosforilação de Proteínas
Sinal
químico
A Amplificação do Sinal Químico
Ativação da
PKA
Ativação do
receptor
Ativação da
Proteína G
Síntese de
AMPc
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OBRIGADO!!!