Buscar

Mecanismo de Transdução do Sinal 2

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 5 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

Mecanismo de Transdução do Sinal
Slide 15
Como que a célula interpreta o sinal,hormônio,fármaco e traduz esse estimulo num efeito biológico,o que acontece na célula para ter efeito biológico.
Principais tipos de receptores:acoplados a proteína G ,ligados a quinases e nucleares.
Receptores ligados a proteína G são trimeros,ou seja é um receptor composto por três subunidades ,sendo o receptor propriamente dito ,uma subunidade alfa e uma subunidade beta gama. O efeito vai ser delegado pelas duas subunidade,alfa e a beta gama,sendo que os livros focam mais sobre os efeitos da subunidade alfa,mas a subunidade beta gama também tem efeito.Quando tem ligação de um agonista nesse receptor,tem alteração do GDP que compõe a subunidade alfa,ele é trocado por GTP ,adiciona fosfato,quando há essa ligação a subunidade alfa e a subunidade beta gama elas se separam do receptor e cada uma vai agir num alvo diferente.Subunidade alfa vai atuar numa determinada proteína e a beta gama em outra.A proteína ativada pela subunidade beta gama em geral é um canal iônico,a subunidade alfa que vai mediar a maioria dos efeitos de receptores metabotropicos vai se ligar numa outra proteína que pode ser uma enzima,uma proteína de membrana,um canal.Mas tem duas subunidade alfa e beta gama ,a alfa vai separar e fazer efeito biológico.Quando a subunidade alfa se liga no seu alvo ela está composta por um GTP ,para ter inibição dessa ação ,para retirar esse composto,cessar essa ação biológica tem uma enzima que é uma GTPase que vai tirar um fosfato da molécula de GTP fazendo com que ele volte a ser um GDP.Quando tem essa retirada de fosfato retorna para o estado de repouso,ou seja a subunidade alfa,beta gama volta a se ligar ao receptor.Ou seja,o agonista se liga ao receptor,alfa e beta gama se separam cada um se liga no seu alvo ,depois a GTPase ioniza uma ligação fósforo e ele volta a se ligar ao receptor,esse é um ciclo de ativação de um receptor metabotropico,receptor ligado a proteína G.
Slide 16
Vários tipos de proteínas G:Gi(inibitório) e Gs(estimulatorio) os quais vão atuar sobre a mesma enzima,que é a adenilato ciclase ,a diferença é que quando tem ativação da proteína Gs tem o aumento da atividade da adenilato ciclase .Quando há ativação da Gi tem a diminuição da ativação da adenilato ciclase .A adenilato ciclase converte o ATP em AMPc,quando tem o aumento do AMPc tem a ativação de uma proteína quinase que nesse caso é uma proteína quinase A.Quinase significa que alguém vai ser fosforilado,a proteína quinase vai fosforilar a proteína alvo,ou seja se tem o aumento da atividade da adenilato ciclase tem o aumento da produção de AMPc que vai aumentar a ativação da PKA e esta vai ativar a proteína alvo.
Se tem o aumento da ativação de uma proteína Gi tem a diminuição da atividade da adenilato ciclase,com isso tem a diminuição da produção de AMPc e diminui tudo daí pra baixo.
Diversos receptores estão acoplados a esse sistema,por exemplo : o receptores beta( noradrenalina e adrenalina) todos eles são ligados a proteína Gs,que vai culminar com o aumento do AMPc e com aumento da atividade dessa célula .Só que um receptor beta 1 por exemplo está la no coração e a ativação desse receptor beta 1 atraves dessa cascata vai aumentar a atividade dessa célula ou seja vai aumentar a força de contração cardíaca,vai aumentar a freqüência cardíaca.No tecido vascular tem o beta 2 ,o qual vai estar ligado a esse mesmo mecanismo,também é Gs,também aumenta a atividade da PKA .Só que nesse caso vai ter relaxamento em tecido vascular,mediado por beta 2.Nos dois casos está ligado a Gs ,mas o efeito biológico é diferente porque a proteína que é fosforilada no final da cascata é diferente.No caso do beta 1 a proteína que é fosforilada no final é um canal de cálcio.Então quando essa proteína é fosforilada o canal abre e o cálcio entra isso promove a contração mais forte e mais rápida do coração.Quando tem uma proteína beta 2 a proteína miosina quinase que é fosforilada ( também é uma quinase que entrou fosforilando canais de miosina),quando fosforila essa miosina quinase,diminui a atividade dela por isso promove relaxamento,os dois estão ligados a proteína Gs o que vai diferenciar o efeito delas é que são tecidos diferentes e que elas fosforilam uma proteína diferente no final da cascata de ativação. 
A Gi é o efeito contrario ,vai diminuir atividade dessa cascata por exemplo os opioides ligados a Gi diminuindo atividade de um neurônio por exemplo.
Slide 17
Proteina Gq:ligadas a fosfolipase do tipo C que atua numa proteína,num fosfolipídio de membrana que é o PIP2(fosfaditil inositol bifosfato) . Quando tem atuação da fosfolipase C quebra o PIP2 em duas moléculas menores: DAG e o IP3,estes medeiam a atuação dos receptores ligados a proteína G.O DAG vai aumentar atividade da proteína quinase do tipo C (no anterior essa na PKA) . O IP3 faz com que tenha aumento da concentração intracelular de cálcio,ou seja quando ativa esse receptor tem o aumento da PKC e aumento da concentração intracelular de cálcio mediada por essas duas moléculas . IP3 e PKC vão ter efeito sob a proteína alvo .
Reciclagem da molécula :como que o IP3 e o DAG voltam a fazer o fosfolipídio de membrana,o IP3 vai ser alvo de diversas fosfatases,ou seja retira por etapas os fósforos que estão ligados a essa molécula até chegar na molécula de inositol ,ou seja retira os fosfatos do IP3 e enquanto isso o DAG é alvo de uma quinase e coloca um fosforo nessa molécula .Essas duas se ligam quimicamente e formam o fosfatidilinositol que vai ser alvo dessas quinases até voltar a sua conformação de fosfatidilinositol bifosfato . Ou seja coloca o fosfato e ressintetiza fosfolipídio de membrana .
Na figura tem a molécula do fosfaditilinositol bifosfato e ela é composta por ,ela pode ser quebrada pela ação da fosfolipase C ,formando IP3 e DAG,mas sob a ação de outras enzimas esse fosfolipídio de membrana pode produzir outras moléculas . Exemplo:a fosfolipase A2 produz acido haraquidonico que está envolvido com o processo regulatório. Importante:atuaçãp da fosfolipase C que quebra molécula em DAG e inositol trifosfato.
Exemplo de Gq:atuação da grehlina sob o seu receptor ,se a gente sente fome porque tem um hormônio que vai ativar uma proteína que vai estar ligada a esse tipo de cascata de fosforilção,ou seja,ativação do aumento intracelular de cálcio e da ativação da PKC.
Slide 19 :Resumo
Receptor metabotropico atuando sobre adenilato ciclase ou sobre fosfolipase C .Tem varios tipos,mas os principais,a maioria dos efeitos são mediados por um desses três tipos.Outra maneira de nomear esses receptores é colocando alfa ,pois tudo isso é dependente da atuação da subunidade alfa , essa diferenciação é pela subunidade alfa . Gαs:onde a subunidade tem afinidade pela adenilato ciclase por exemplo os receptores para aminas(serotonina,histamina) que atuam estimulando adenilato ciclase com aumento do AMPc .Gi:inibe adenilato ciclase e impede aumento do AMPc,efeito oposto da Gs,ex:caraminoides,opioides .Gq:ex:peptídeos,ativa a fosfolipase C produzindo IP3 e DAG aumentando concentração intracelular de Ca e ativando PKC.
Receptores ligados a tirosina quinase-slide 21
Nesse primeiro tipo há ligação do fármaco com o receptor,esse receptor tem um domínio tirosina quinase intracelular,ou seja,está ancorado num domínio de tirosina quinase.Quando tem ligação do fármaco ao receptor tem a dimerização do receptor ,ou seja,os receptores são em dímeros,em pares que se autofosforilam ou seja,a tirosina quinase fosforila desse aqui,vice e versa,quando ele se autofosforila ele atrai uma nova proteína,a proteína de domínio SH2 ,quando essa proteína é attraida por esse dímero,ela é fosforilada e a fosforilação dessa proteína inicia uma cascata de ativação. Essa cascata vai culminar com a transcrição gênica ou seja,a principal diferença é que o efeito não é só fosforilar uma proteína ,o efeito é aumentar a expressão de uma determinada proteína por isso que o efeito desse tipo de receptor leva muito mais tempodo que o efeito do receptor anterior,pois no anterior tem só uma cascata química de diversos mediadores,segundos mensageiros intracelulares que vão coolocar um fósforo e uma proteína que vão ativar uma proteína.Nesse caso,não vai só ativar uma proteína existente,vai produzir mais proteína . Exemplo:receptores de insulina,precisa do transportador de glicose para fazer com que a glicose atravesse a membrana e entre na célula .Os receptores da insulina aumenta a expressão dos GLUT,ou seja aumenta a expressão desse tipo de transportador e tem entrada muito maior de glicose na célula mediada por um aumento da transcrição gênica , ou seja demora muito mais tempo porque precisa fazer mais proteína , no caso da insulina fazer mais canal ,mais transportadores para ser colocado na membrana da célula.Outro tipo de receptor ligado a tirosina quinase são os receptores para ocitocina,onde nesse caso, o receptor não está ligado diretamente a tirosina quinase.No anterior o receptor está aqui e ligado a ele já tem o resíduo de tirosina quinase . Nesse caso o receptor num primeiro momento não está ligado a tirosina quinase , a ligação do ligante também gera uma alteração conformacional e essa dimerização e alteração conformacional faz com que essa molécula atraia uma proteína que tenha ligação quinase,no caso a JAN quinase . O resíduo de tirosina quinase está na Jan quinase,na JAK e ela é atraída para essa molécula ,para esse receptor quando tem a ligação ou a atração com o ligante,quando tem atração do ligante o receptor dimeriza ,ele atrai quimicamente uma outra proteina as JAN quinases e quando ela se liga a esse receptor que acontece a autofosforilaçao e quando tem a autofosforilação da JAK tem a ligação da proteína de domínio SH2 que é um fator de transcrição , ou seja não tem uma cascata de fosforilação dependente do fator,quando autofosforila o receptor já tem diretamente atuação sobre o sinal ou fator de transcrição que vai atuar no núcleo para alterar a transcrição gênica,ou seja a principal diferença desse tipo de receptor para os receptores metabotropicos ,nesse depende de transcrição gênica.
Voltando ao resumo,tem receptores ligado a proteína G que vão estar atuando ou sobre a produção de AMPc que são os receptores Gs e Gi ou tem os receptores metabotropicos envolvidos na produção de IP3 e DAG que são os receptores Gq ,que quando tem ativação de um desses fatores tem a cascata de quinase que vão fosforilar a proteína alvo . No receptor ligado a quinase tem a autofosforilação do receptor que vai induzir o aumento da expressão da proteína alvo ou seja vai produzir mais proteína. 
Slide 24:Receptor Intracelular ou nuclear
Nesse caso,o receptor não está na membrana da célula,está dentro da célula,ta no citosol ou as vezes no próprio núcleo,mas na maioria dos casos no citosol. De forma que para o ligante atuar sobre esse receptor precisa ter a capacidade de atravessar a membrana celular .Quando o ligante atravessa a membrana e se liga no receptor,a diferença desse para o receptor tirosina quinase é que o próprio complexo fármaco + receptor se liga no DNA e altera transcrição gênica . Nesse caso não depende de dimerização,autofosforilação para ter atuação sobre o DNA,sobre a transcrição gênica,tem a atividade direta do complexo farmaco + receptor que vai atuar sobre o DNA alterando a transcrição de RNA e expressando mais uma determinada proteína ,proteína alvo.Exemplo: Proteinas receptores de estrogênios e diversos fármacos que atuam sobre esse sistema,a aldosterona,no caso desta tem no rim,tem o lumem e o sangue,o Na+ que passa pelo rim para ser reabsorvido precisa ter canal aqui e transportador aqui ,só de ficar na luz para passar para o sangue ele precisa passar obrigatoriamente pelo canal e uma vez dentro da célula pelo transportador . Quando tem atuação da aldosterona sobre o seu receptor desse tipo ,a aldosterona atravessa a membrana celular se liga no seu receptor e aumenta a produção desse canal , que é um canal de reabsorção de sódio . Então tem aumento da expressão desse canal e aumento da reabsorção de sódio porque a aldosterona atua através do receptor que tem capacidade de alterar a transcrição gênica.
Slide 25 com diversos fármacos que estão atuando sobre diversos tipos de receptores ,eles mostram alguns receptores agonistas e antagonistas,é importante saber para entender o funcionamento de todos esses fármacos ,qual tipo de proteína,qual tipo de cascata ta ligada a cada receptor.Se tem um fármaco que ativa um receptor ligado a Gs já tem uma idéia do que ocorrera com a célula pois já tem noção do mecanismo que essa célula ,que esse tipo de receptor utiliza para acarrretar uma resposta biológica.
Farmaco X que atua sobre Gs:aumento atividade de adenilato ciclase,aumenta AMPc e fosforila determinada proteína.
Farmaco altera expressão de receptor nuclear:atuação sobre a transcrição então produz mais proteína.
Receptor ligado proteína Gq subunidade Galfa q fosforila PKC e tem ativação da proteína .
Farmaco agonista de um receptor vai atuar através do mesmo mecanismo que,por exemplo agonista adrenérgico vai atuar da mesma forma que a adrenalina,vai ter uma alteração de eficácia por exemplo ,afinidade,mas a principio atua da mesma forma que a adrenalina.Pode se ter um fármaco que tem uma especificidade maior tem vários tipos de receptores para adrenalida,tem alfa 1,alfa 5,beta 1, 2 e diferentes fármacos vão ter diferentes afinidade .Term fármaco que é agonista para beta 1 ,atua preferencialmente sobre ele ,então ele vai ser diferente da adrenalina porque ao invés de ativar todo mundo vai ativar só o beta 1.Então os efeitos vão ser os efeitos que vão ser mediados por cada um e não os efeitos da adrenalina todos . Mas se tem ativação de Beta 1 o que ocorre na celula é a mesma coisa ,tem ativação de beta 1 que está ligado a Gs ,ou seja , aumento da atividade da adenilato ciclase,aumento da produção de AMPc,aumento da fosforilação da PKA que aumenta fosforilação de uma proteína alvo .Se tem farmaco que é antagonista de beta 1 tem a diminuição disso tudo,se for agonista tem aumento disso tudo,a principio tanto faz qual agonista ,o mecanismo será o mesmo,tem diferença de um pra outro em eficácia,afinidade,mas o mecanismo vai ser o mesmo.
Comentários do Bruno : 
O que produz o efeito é o receptor não importa quem se ligue a ele,qualquer droga que tem afinidade sobre o receptor que consiga ativar a cascata de sinalização que é definido como agonista vai produzir isso ,para todo receptor tem um ligante endógeno,todo receptor possui obrigatoriamente um agonista endógeno apesar de não se ter um nome para ele ainda porque ainda não foi descoberto. Esses receptores não se conhece os agonistas endógenos chamados de receptores órfãos . A função dos farmacologistas é desenvolver um fármaco que mimetize a ação de um agonista endógeno ,uma molécula que tenha afinidade por aquele receptor e ao se ligar nele dispara a sinalização,assim vai ter uma conseqüência . O fármaco pode ter uma afinidade diferenciada,uma seletividade para determinado tipo de receptor,pode ter parâmetros farmacocinéticos diferentes,ter meia vida maior,menor,volume de distribuição maior ou menor,tudo isso,essa pequena diferença trazem diferença na terapêutica na clinica. Então o fármaco pode ser vantajoso porque é mais potente ,pode ser vantajoso porque tem menos efeito adverso ,pode ser vantajoso porque tem uma vida maior ou menor ,tem vários fatores que pode se mostrar para industria para vender como vantagem no mercado. Em termos de sinalização se ele liga no beta 1 igual o endógeno é uma coisa em termos de sinalização,em termos de efeito a partir dessa sinalização.
Uma coisa é um fármaco que ao ligar num receptor dispara cascata sinalização,é um agonista,mas se ele tiver uma sinalização inibitória pode diminuir a sua sinalização produzir um efeito inibitório,então um caráter inibitório como no opioide no caso da contração intestinal,diminuía a contração intestinal quando não observava efeito,mas ele é um agonista,mas sua sinalizaçãotem caráter inibitório . É diferente de ter um antagonista que não produz nada ,não tem sinalização,são coisas diferentes,antagonista não tem efeito,diminui o efeito,mas ontem vimos que a morfina também diminui o efeito e ela é um agonista ,então o mais correto é o antagonista não dispara sinalização.O agonista dispara sinalização,a qual pode ser excitatoria,inibitória pela sua sinalização e não por impedir a ligação do antagonista,que um antagonista faz,são coisas diferentes. O objetivo do antagonista é atrapalhar o agonista,não deixa ele ligar.Um agonista quando se ligar pode através da sua sinalização ajudar ou atrapalhar o efeito,mas dispara uma sinalização.Tem agonista com sinalização inibitória que é um opioide de receptor metabotropico acoplado a uma proteína G inibitória,ou seja a subunidade alfa GTP vai inibir a adenilato ciclase ,o que muda o é o alvo. Na Gs a subunidade alfa GTP estimula a adenilato ciclase e na proteína Gq a subuinidade alfa GTP estimula a fosfolipase C. Subunidade alfa GTP da proteina que vai ter diferentes alvos e para cada alvo vai ter a sinalização,da adenilato ciclase e da fosfolipase c . Na proteína Gs tem aumento do AMPc na celula,no caso da morfina e da moperamina vai ter diminuição de AMPc,se quantificar os níveis de AMPc numa célula sob ação da morfina,o AMPc está diminuído porque ele é Gi,inibe adenilato ciclase . Então essa conversão de ATP em AMPc está inibida e consequentemente todo processo está inibido .
Esse sistema tem uma regulação,isso não vai acontecer sem parar,tudo tem um freio ,tende a homeostase . Isso é interrompido pela enzima fosfodiesterase ,a qual metaboliza o AMPc e com a diminuição do AMPc isso vai parando . Com a descoberta dessa enzima isso virou um alvo terapêutico ,existem vários fármacos que são inibidores de fosfodiesterases ,se inibe esta o AMPc não é metabolizado ,continua ali,prolonga sua vida,está potencializando a sinalização.Um exemplo clássico: um paciente asmático,broconstrição acentuada,ele não consegue respirar ,como brocondilatores,o fármaco mais usado é o agonista beta 2 ,que é uma molécula que vai ligar no receptor beta 2,vai disparar a sinalização do beta 2,está administrado um fármaco que vai ativar maior numero de beta 2 vai ter um maior numero de cascatas dessas sendo ativadas,no final vai ter fosforilação da miosina quinase,inibindo essa enzima e ai não vai ter fosforiçação da miosina e ai vai ter o relaxamento dos brônquios e bronquíolos,broncodilatação,vai facilitar a passagem do ar e o individuo vai conseguir respirar . Associado a ele tem outra classe de broncodilatores medioxantina que são inibidoras da fosfodiesterases ,muitas vezes são usados de forma associada ,agonista beta 2 com medioxantina ,a medioxantina pode auxiliar o beta 2 porque alem de ativar o receptor,a cascata ,com a medioxantina vai inibir a degradação do AMPc ,fazendo com que ele dure por mais tempo,potencializando a sinalização,ou seja está ativando o Max de receptor com o agonista beta 2 e potencializando a ativação dele com a medioxantina que é inibidor de fosfodiesterase . A cafeína é uma medioxantina é inibidora de fosfodiesterase,então tem ação broncodilatadora por exemplo.como tem ação cardiotonica,o batimento cardíaco se tomar muito café bate mais forte e até aumenta a freqüência cardíaca também por inibir a fosfodiesterase. Entao tem vários fármacos que inibem fosfodiesterases , pode se manipular os processos fisiológicos com fármacos. A fosfodiesterase é biológica,agora quando usa um fármaco que inibe a fosfodiesterase,manipula um processo fisiológico ,é o papel da farmacologia. O sidenafil (Viagra) é um inibidor de fosfodiesterase vai ter ação dilatadora,faz isso através da fosfodiesterase . Tem varias fosfodiesterases , 1,2,3,4,5, porque se não o individuo ia ter ereção tomando café . Fosfolipase C que cliva fosfolipídio dando origem a dois segundos mensageiros . O DAG ativa PKC que vai fosforilar proteínas e produzir efeito biológico. O IP3 aumenta a concentração de cálcio intracelular,faz isso porque na célula tem o reticulo endoplasmático que é um reservatório de cálcio e na superfície do reticulo tem receptor para IP3,quando IP3 liga no receptor,o cálcio é liberado do reticulo para o citoplasma por isso que aumenta a concentração de cálcio citoplasmático . O DAG e IP3 são segundos mensageiros da fosfolipase C,o IP3 aumenta cálcio citoplasmático por causa disso,tem um ligante para ele,um receptor para ele no RE que é um reservatório de cálcio ,então quando o IP3 liga num receptor no reticulo libera calcio para o citoplasma e esse aumento de cálcio vai produzir efeito por exemplo de contração ,por exemplo causando vasoconstrição. O IP3 vai ativar um receptor (IP3 não fosforila canal de Ca)que está na superfície do reticulo,se ele armazena cálcio quando é ativado libera cálcio para o citoplasma. O DAG ativa proteínas quinase C que vai fosforilar uma proteína,essa proteína que vai ser fosforilada pode ser um canal de Calcio ai abre e libera cálcio na célula . O canal de Ca pode ser fosforilado por proteína quinase C e ai entraria cálcio,é mais cálcio ainda,calcio entrando aqui e calcio saindo aqui, tudo isso favorecendo o efeito biológico . Pode ser muscular de contração ,produzindo vasocontrição.
É importante entender o processo de reciclagem,o DAG e o IP3 após produzir os seus efeitos podem produzir novamente um fosfolipídio de membrana ,pode ser reaproveitado. Ele falou meio baixo,mas é tudo que o raoni falou : tirosina quinase,cascata de quinase,envolvendo ativação de um fator de transcrição que vai ao núcleo que vai produzir RNAm e depois sintetizar proteína ,então o efeito biológico depende da síntese de proteína e não da fosforilação dela que vimos no metabotropico . O carreador GLUT que é fundamental para aumentar a captação de glicose para dentro do tecido,tira do sangue e traz para dentro da celula ,a glicose sanguinea cai com a insulina. Outro receptor acoplado a tirosina quinase,só que esse não tem tirosina quinase na sua composição original,precisa receber a quinase . A quinase é acoplada através da JAK depois que o receptor é ativado pelo ligante,a quinase vem la no citoplasma e liga aqui .
O receptor diferente,que está dentro da célula ,o ligante tem que ser lipossolúvel para atravessar a membrana e alcançar o receptor que pode estar no citoplasma ou as vezes até no núcleo,depende do receptor e o complexo droga e receptor que vai atuar sobre o DNA estimulando ou inibindo a transcrição. Pode estimular a produção do RNAm e a síntese protéica ou inibir,mas o efeito depende da síntese protéica e não da fosforilaçao.

Outros materiais