Aula sinalizacao 1 PCI

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MECANISMOS MOLECULARES DE AÇÃO HORMONAL
Carlos Frederico Leite Fontes
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Sinalização entre as células
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Características da Sinalização Celular
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O Mesmo sinal pode induzir efeitos diferentes
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A ligação do receptor é tempo dependente
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Ligação Hormônio-Receptor
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Receptores extra e intracelulares
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Principais tipos de receptores
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Canais Iônicos
Receptores Ionotrôpicos
Efeito Rápido
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Qual a vantagem do segundo mensageiro?
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Receptor 7-TMS
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Proteína G
Proteína G é um heterodímero
  (45 kD)
  (35 kD)
  (8 kD)
 As subunidades  e  são ancoradas na membrana
 A subunidade  se mantêm ligada a membrana devido a sua ligação com a subunidade 
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Complexo heterotrimérico G
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Estrutura do Complexo G-GTP
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G-GTP inativa vs G-GTP ativa
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Ocorre mudança de conformação devido a novas pontes de hidrogênios entre a proteína e o -fosfato do GTP assim como intereção com a porção proteína-Mg
A cadeia N do Gly199 faz ligação de hidrogênio com o -fosfato causando movimento da porção Switch II ao GTP
 O grupamento hidroxil da Thr177 interage com o Mg e o -fosfato , causando movimento da porção Switch I ao GTP
G-GTP inativa vs G-GTP ativa
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Mudanças nas regiões do Switch I e II
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Ciclo da Proteína G
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Cinética da Proteína G
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A proteína Gi
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Receptores acoplados a Ptn G
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Sinalização via adenilato ciclase
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A visualização do AMPc na célula
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Inibição e ativação da PKA
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1) The ß-adrenergic receptor is a 7-transmembrane spanning protein. A negatively charged Asp residue on the 3rd transmembrane region (TM3), along with other charged, polar residues, allows a positively charged norepinephrine (NE) molecule to bind to the hydrophobic core of the receptor. 
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2) Binding of NE causes the third intracellular loop (i3) of the receptor to change conformation and bind to the GDP-bound αs subunit of the Gs protein.
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3) Binding of i3 to the αs subunit of the Gs protein results in a conformation change in αs, causing GDP to dissociate and GTP to bind.
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4) The GTP-bound αs subunit dissociates from the β subunit and from the βAR receptor and binds to adenyl cyclase (AC). (Meanwhile, norepinephrine may dissociate from the receptor, but the αs subunit can remain active for many seconds after this dissociation.)
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5) Activated adenyl cyclase produces many molecules of cAMP from ATP. 
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6) After hydrolysis of GTP to GDP, the αs subunit returns to its original conformation, dissociates from AC (which then becomes inactive), and reforms the trimeric Gs protein complex. 
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GDP
GTP
TM1
TM5
TM4
TM3
TM2
Asp - 
NE +
N
C
β-adrenergic receptor
TM7
TM6
Gs protein
αs
i3 loop
β
γ
Cytoplasm
Extracellular space
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RNA pol II
C
C
PKA
R
R
TATA
TBP
DNA
CREB
CREB
Transcription Begins 
1) Protein kinase A (PKA) is a tetramer consisting of two regulatory (R) subunits and two catalytic (C) subunits. Binding of two cAMP molecules to each R subunit causes the C subunits to dissociate and become active. 
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Nucleus
Cytoplasm
2) The active catalytic subunit of PKA travels into the nucleus and physphorylates CREB dimers located on DNA promoter regions. 
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3) CREB binding protein (CBP) can now bind to the phosphorylated CREB. This activated CREB/CBP complex comes in contact with and activates RNA polymerase II downstream on the DNA strand, enabling transcription of various genes. (CREB can also activate fos, regulating transcription of slower-response genes.)
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GDP
Asp - 
NE +
1) After about 5 minutes of stimulation by norepinephrine, βAR changes conformation, exposing Ser and Thr residues near the C-terminal end of the receptor.
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TM1
TM4
TM3
TM2
NE +
N
C
β-adrenergic receptor
NE +
NE +
TM7
Gs protein
i3 loop
Cytoplasm
Extracellular space
β-ARK
2) This change in conformation allows β-ARK to bind to the receptor and phosphorylate the Ser and Thr residues.
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β-arrestin
TM5
TM6
GTP
γ
αs
β
3) Phosphorylation of these residues allows β-arrestin to bind. The βAR i3 loop changes conformation and uncouples from the Gs protein.
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cAMP
cAMP
cAMP
4) Inactivation of the Gs protein results in the lowering of cAMP levels and the subsequent reduction of gene transcription through the CREB pathway.
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AP2
5) The β-arrestin/receptor complex binds to membrane-bound AP2, which is responsible for endocytosis of the receptor into clathrin-coated pits. After about 24 hours, some of the receptors are returned to the cell membrane. 
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The End.
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Proteína Gq e Fosfolipase C
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IP3 e Cálcio como segundo mensageiros
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IP3 e Cálcio como segundo mensageiros
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Proteínas ligadoras de Ca+2: a Calmodulina
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Proteína cinase Ca2+/calmodulina dependente (CaM-kinase)
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Proteína cinase C (PKC)
- A proteína cinase C desempenha papel vital no controle de certos processos celulares. 
A ativação da proteína cinase C estimula, de forma muito potente, a divisão celular. Também converte células normais com propriedades de crescimento controladas em células transformadas que crescem descontroladamente. - Essas células transformadas se assemelham à células tumorais
- Esta proteína cinase apresenta controle intraestérico.
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Isoformas de PKC
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Receptores de Tirosina Cinase
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A cascata de fosforilação
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Os receptores de fatores de crescimento
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Transdução de sinal por EGFR
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O Receptor de Insulina é uma tirosina cinase
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A Proteína Ras
- Envolvida no processo de transdução de sinal para divisão e diferenciação celular
Ativada em resposta de receptores tirosina cinases
 Similar em função e estrutura a G
 Liga GTP, mas não hidrolisa GTP
 Inativa quando ligada a GDP e ativa quando ligada a GTP
 Requer ativação de GTPases para retornar a forma inativa
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Estrutura da proteína Ras
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GTPases: A Família Rho
A família Rho de pequenas proteínas ligadoras de GTP regulam o citoesqueleto de actina:
Rac ativa a formação de lamelipódios
 Cdc42 ativa formação de lamelipódios
Rho ativa a formação de adesão focal e fibras de stress
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GTPases: A Família Rho
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Sinalização por ROS
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O Óxido Nítrico
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Sinalização Wnt
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Hormônios Esteróidais
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Vias de Sinalização intracelular ativada por RTK e Ptn G
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Fosforilação de proteínas e o Controle do metabolismo
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Fosforilação de proteínas e o Controle do metabolismo
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Fosforilação de proteínas e o Controle do metabolismo
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A epinefrina e seus efeitos hepáticos
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As proteínas fosfatases*
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Hormônios e Síntese de Enzimas do Metabolismo
Cortisol
GH
T3
Síntese de enzimas envolvidas na gliconeogênese
Mobilização de tecido protéico para aumento de glicose plasmática
Aumento das transaminases
Mobilização de quebra de ácidos graxos para produção de glicogênio hepático
Função poupadora de proteína