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BIOSSINALIZAÇÃO Maneira pela qual as células se comunicam e percebem o ambiente ao seu redor. CARACTERÍSTICAS DA BIOSSINALIZAÇÃO - Modularidade: proteínas com atividades multivalentes formam diversos complexos. - Amplificação: a ativação das enzimas subsequentes é em progressão geométrica, o que aumenta a resposta celular. - Especificidade: encaixe perfeito receptor/sinal - Dessensibilização/adaptação: o próprio receptor, para finalizar a ação, faz com que o sinal se desligue. - Integração: sinais com efeitos opostos se integram e geram uma ação específica. 1) RECEPTORES ASSOCIADOS À PROTEÍNA G Após a ligação estímulo/receptor, ativa-se a proteína G, que vai surtir efeito na maquinaria celular por meio de um segundo mensageiro A) ASSOCIADOS À Gs/Gi (BETADRENÉRGICOS) Tem-se como exemplo a adrenalina, que, por meio de uma cascata de eventos, causa a quebra do glicogênio. Ativação do receptor → Ativação da proteína G troca GDP por GTP) → Subunidade alfa vai até a adenilil ciclase → ativação do AMPcíclico → Ativação da PKA PARA ENCERRAR O PROCESSO (3 MANEIRAS) 1. Queda na quantidade do ligante 2. GTPase hidrolisa o GTP da subunidade alfa (influenciada pela proteína RGS) 3. Fosfodiesterase de nucleotídeo cíclico hidrolisa o AMPcíclico (segundo mensageiro). E SE A ADRENALINA PERMANECER LIGADA? DOIS CONCEITOS IMPORTANTES! - Proteína ancoradora: auxilia a PKA a realizar suas inúmeras funções por meio da aproximação desta às estruturas que ela deve interagir (desde AMPcíclico até proteínas e fosfoproteínas-fosfatases). - Fosfoproteínas=fosfatases: após a PKA fosforilar uma proteína específica, as fosfoproteínas-fosfatase retiram o fosfato de fazem com que essa proteína volte à conformação normal. B) ASSOCIADOS À Gq (COMPLEXO CÁLCIO/CALMODULINA) Ativação do receptor → Ativação da proteína G (troca GDP por GTP) → subunidade alfa vai até a fosfolipase C → ativação de IP3 e DAG → IP3 vai até o retículo endoplasmático e libera cálcio → cálcio liberado + DAG vão fosforilar a proteína cinase → fosforilação de outras proteínas OBSERVAÇÃO IMPORTANTE! No caso de Gq, o cálcio é o segundo mensageiro. Para que ele faça suas funções, deve se unir à proteína calmodulina. Por isso, diz-se que: - Complexo cálcio-calmodulina: cálcio ativo - Cálcio não ligado à calmodulina = cálcio inativo. 2) RECEPTORES TIROSINA-CINASE MECANISMO DA INSULINA É um efeito cascata de cinases. O receptor possui duas subunidades alfa na parte externa e dois beta na parte interna unidos por um segmento transmembrana. Receptor se liga à insulina → autofosforilação → fosforilação da IRS-1 → Grb se liga à IRS-1 → SoS se liga à Grb →Ras se liga à Grb + SoS e ativa-se, transformando GDP em GTP → Ativação da Raf-1 → Raf fosforila a MEK → MEK fosforila ERK → ERK entra no núcleo → ERK fosforila ELK → Estímulo para tradução e transcrição. INSULINA E A SÍNTESE DE GLICOGÊNIO IRS-1 ativa PL3-K → PL3-K transforma PIP2 em PIP3 → PIP3 liga-se à PKB → PKB fosforila a GSK3, inativando-a (quando ativada, ela inativa a glicogênio sintase) → Glicogênio sintase permanece ativa → PKB estimula o transportador GLUT-4 INATIVAÇÃO DA ROTA - Fosfatase (PTEN) transforma o PIP3 em PIP2, o que não permite a ligação da PKB e, consequentemente, não permite também a inativação da GSK3, o que faz com que a Glicogênio Sintase se inative e a síntese de glicogênio cesse. OBS: mutações na PTEN (fazendo com que ela não funcione) são relacionadas ao crescimento acelerado de tumores (porque a PTEN não realiza o papel de inativação). REGULAÇÃO POR SUBSENSIBILIZAÇÃO Após a ligação insulina - receptor, ambos entram na célula (insulina é degradada, e os receptores, normalmente, são recolocados na superfície celular). ****Níveis elevados de insulina causam a degradação dos receptores. OUTRAS COISAS RELACIONADAS À TIROSINA-CINASE Insulina e fatores de crescimento vascular, endotelial, de plaquetas, da epiderme, neural e de fibroblatos são alguns dos exemplos de receptores tirosina-cinase. RECEPTOR DE INSULINA vs RECEPTOR ADRENÉRGICO Lembrar que a insulina ajuda na formação do glicogênio, e o adrenérgico tenta quebrar o glicogênio. Logo, um tem que “inibir” o outro: INSR ativo causa fosforilação do receptor beta-adrenérgico, fazendo com que ele seja internalizado na membrana 3) RECEPTORES GUANILIL-CICLASE - Quando ativados, transformam GTP em GMPcíclico. O GMPcíclico ativa a PKG, que fosforila outras proteínas. OBS: quando a PKG está inativada, sua parte regulatória ocupa o sítio ativo. No momento em que o GMPcíclico se liga, a parte regulatória sai e deixa o sítio ativo disponível para a realização de fosforilações. - Estão presentes nos rins (influenciados pelo fator natriurético atrial), no coração (NO se liga a uma guanilil ciclase, que ativa a PKG e promove relaxamento - fármacos para angina pectoris), no intestino (por meio da ligação da guanilina, regulando Cl-), - Quando o estímulo cessa, a produção de GMPcíclico cessa por meio da ação de uma fosfodiesterase PDE5 (converte GMPcíclico em 5-GMP). TIPOS DE GUANILIL-CICLASE - Transmembrânicas: Fator Natriurético Atrial e guanilina (pode ser alvo de uma bactéria - causa diarreia) - Solúvel: NO (contém HEME) SIDENAFIL É parecido com o GMPcíclico, o que faz com que a PDE5 (fosfodiesterase) "confunda" e degrade o sidenafil ao invés do GMPcíclico, o que aumenta a quantidade e permite a continuação da vasodilatação e ereção. 4) CANAIS IÔNICOS Imprescindíveis para a contração muscular, passagem de estímulos nervosos, aprendizagem e memória, secreção hormonal, processos sensoriais, etc. - Em repouso, a bomba de NaK mantém o gradiente de concentração e o potencial de repouso (Na+ fora, K+ dentro, Cl- fora e Ca+ fora). Com a chegada do potencial de ação, os canais de sódio dependentes de voltagem se abrem, causando a despolarização. Logo em seguida, os de potássio se abrem, causando a repolarização. Quando o potencial chega até os canais de cálcio, eles se abrem e promovem o influxo de cálcio, o que faz com que a acetilcolina seja liberada para o neurônio seguinte. INTEGRINAS Proteínas de membrana que realizam atividades em que a "união celular" é necessária por meio da transmissão de sinais entre células e o interior e o exterior da membrana. A sinalização pode ser: - De fora para dentro (colágeno interage com as subunidades alfa e beta e envia sinais para o interior, alterando os mecanismos celulares. - De dentro para fora: depende da talina, que acarreta em respostas extracelulares (migração, adesão de células e montagem de matriz extracelular). 5) RECEPTORES NUCLEARES O hormônio vai até o núcleo e se une a um receptor nuclear. O complexo receptor + hormônio forma um homo ou um heterodímero, associa-se a um HRE (regiões reguladoras responsivas a hormônios) no núcleo e altera a produção do RNA mensageiro.
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