Ciclo Celular Apoptose

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Ciclo Celular / Apoptose 
Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes 
Departamento de Biologia Celular 
Disciplina: Biologia Celular 
Curso Nutrição– 2016.1 
Prof: Rafael Simões 
Teoria Celular 
 
Os seres vivos pluricelulares são formados por células que se organizam 
entre si e pelos seus produtos. As atividades funcionais que caracterizam a 
vida a vida ocorrem dentro da célula. Logo, as células são as unidades 
funcionais dos seres vivos e são formadas pela reprodução de células pré-
existentes por meio de divisão celular. 
Embriogênese 
- As células necessitam de muito mais tempo para crescer e duplicar sua massa de proteínas e organelas 
do que o necessário para duplicar seus cromossomos e se dividir. 
 
FASES DO CICLO CELULAR 
1 hour 
monitoramento do ambiente 
 interno e externo 
Reguladores positivos 
Reguladores 
negativos 
CONTROLE DO CICLO CELULAR : CICLINA /CDK 
- CDK (ciclins dependent kinase) – sua atividade sobe e desce à medida que o ciclo avança. 
 
- As mudanças na atividade das CDKs são controladas pelas ciclinas. CDK precisa estar ligada à ciclinas para 
estarem ativadas 
CICLINA /CDK 
Controle do ciclo celular: Aspectos gerais 
 Ligação de um fator de crescimento ao seu receptor 
específico; 
 
 
Ativação das proteínas transdutoras de sinais; 
 
 
Transmissão do sinal até o núcleo; 
 
 
 Ativação de proteínas regulatórias nucleares; 
 
 
 Entrada e progressão da célula no ciclo celular. 
 
Ativação do ciclo celular: entrada em G1 
Expressão ciclinas Degradação CKI-p27 
Entrada na Fase S 
Regulação do ciclo – CKI (inibidores de CDK) 
p53 
p53 
p53 ativa 
CKI p21 
Ponto de 
Checagem M 
Complexo promotor da 
anáfase - APC 
CICLINA /CDK 
Degradação da M-ciclina 
Induz a condensação dos cromossomos – fosforilação da 
condensina 
 
Induz a formação do fuso mitótico e a adesão das cromátides irmãs 
ao fuso (fosforilação de proteínas que regulam a polimerização da 
tubulina  desestabilização dos microtubulos) 
 
Quebra do envelope nuclear- fosforilação da proteína lamina 
(filamento intermediário nuclear) que se despolimeriza, fazendo com 
que a lâmina nuclear se desfaça 
 
M-CDK 
Terapia Antitumoral 
Apoptose 
Dano 
ou 
Estresse 
MORTE CELULAR 
Apoptose Necrose 
Lesão 
(trauma ou 
isquemia) 
 
Diferença entre apoptose x necrose 
Importância da Morte Celular Programada na resolução da resposta 
inflamatória 
Apoptose ↓ = Câncer 
Ativação da Apoptose 
- ligação de moléculas a receptores de membrana, 
 
- agentes quimioterápicos, 
 
- danos no DNA, 
 
- baixa quantidade de nutrientes 
 
- níveis aumentados de ROS 
Caspases 
cysteine-dependent aspartate-specific proteases 
Família das cisteínas proteases; 
 
- clivam substratos com resíduo aspartato; 
 
- enzimas efetoras da apoptose; 
 
- 14 caspases humanas descritas: 
 
- sintetizadas como zimogênios. 
 
Caspases envolvidas na inflamação Caspases 1, 4 e 5 
Caspases envolvidas na apoptose: 
 iniciadoras 2, 8, 9, 10 
 executoras 3, 6 e 7 
ATIVAÇÃO DAS CASPASES 
ZIMOGÊNIO 
ENZIMA ATIVADA 
ATIVAÇÃO DAS CASPASES 
SUBSTRATOS DAS CASPASES 
• Proteínas do citoesqueleto, endonucleases e lâmina nuclear 
 
• Proteínas sinalizadoras (FAK, PKCd, Akt, MEKK-1, beta-catenina) 
 
• Anti-apoptóticas da família Bcl-2 (Bcl-XL, Mcl-1) 
 
• DNase ativada por caspase (CAD) / inibidor de CAD (ICAD) 
COLAPSO CELULAR 
Características: 
• Ativação de caspases 
•Diminuição do volume celular 
• Exposição de resíduos de fosfatidilserina na face externa da membrana plasmática 
• Ruptura da membrana externa mitocondrial e alteração do potencial de membrana mitocondrial e 
liberação de citocromo-c 
• cromatina sofre condensação e fragmentação internucleossomal do DNA por uma endonuclease. 
• membrana celular forma prolongamentos (blebs) 
• Corpúsculos apoptóticos. 
IB: caspase-3 
35 kDa 
17 kDa 
12 kDa 
Características: 
•Ativação de caspases 
• Diminuição do volume celular 
• Exposição de resíduos de fosfatidilserina na face externa da membrana plasmática 
• Ruptura da membrana externa mitocondrial e alteração do potencial de membrana mitocondrial e 
liberação de citocromo-c 
• cromatina sofre condensação e fragmentação internucleossomal do DNA por uma endonuclease. 
• membrana celular forma prolongamentos (blebs) 
• Corpúsculos apoptóticos. 
 
Normal Apoptótica 
Características: 
• Ativação de caspases 
• Diminuição do volume celular 
•Exposição de resíduos de fosfatidilserina na face externa da membrana plasmática 
• Ruptura da membrana externa mitocondrial e alteração do potencial de membrana mitocondrial e 
liberação de citocromo-c 
• cromatina sofre condensação e fragmentação internucleossomal do DNA por uma endonuclease. 
• membrana celular forma prolongamentos (blebs) 
• Corpúsculos apoptóticos. 
Fresh cells Apoptotic cells 
Marcação para fosfatidilserina 
Características: 
• Diminuição do volume celular 
• Ativação de caspases 
• Exposição de resíduos de fosfatidilserina na face externa da membrana plasmática 
• Ruptura da membrana externa mitocondrial e alteração do potencial de membrana mitocondrial e 
liberação de citocromo-c 
• cromatina sofre condensação e fragmentação internucleossomal do DNA por uma endonuclease. 
• membrana celular forma prolongamentos (blebs) 
• Corpúsculos apoptóticos. 
Normal Apoptótica 
Características: 
• Diminuição do volume celular 
• Ativação de caspases 
• Exposição de resíduos de fosfatidilserina na face externa da membrana plasmática 
• Ruptura da membrana externa mitocondrial e alteração do potencial de membrana mitocondrial e 
liberação de citocromo-c 
• despolimerização do microfilamento de actina 
• cromatina sofre condensação e fragmentação internucleossomal do DNA por uma endonuclease. 
• membrana celular forma prolongamentos (blebs) 
• Corpúsculos apoptóticos. 
Características: 
• Diminuição do volume celular 
• Ativação de caspases 
• Exposição de resíduos de fosfatidilserina na face externa da membrana plasmática 
• Ruptura da membrana externa mitocondrial e alteração do potencial de membrana mitocondrial e 
liberação de citocromo-c 
• cromatina sofre condensação e fragmentação internucleossomal do DNA por uma endonuclease. 
• membrana celular forma prolongamentos (blebs) 
• Corpúsculos apoptóticos. 
WM A N 
Características: 
• Diminuição do volume celular 
• Ativação de caspases 
• Exposição de resíduos de fosfatidilserina na face externa da membrana plasmática 
• Ruptura da membrana externa mitocondrial e alteração do potencial de membrana mitocondrial e 
liberação de citocromo-c 
• cromatina sofre condensação e fragmentação internucleossomal do DNA por uma endonuclease. 
• membrana celular forma prolongamentos (blebs) 
• Corpúsculos apoptóticos. 
Características: 
• Diminuição do volume celular 
• Ativação de caspases 
• Exposição de resíduos de fosfatidilserina na face externa da membrana plasmática 
• Ruptura da membrana externa mitocondrial e alteração do potencial de membrana mitocondrial e 
liberação de citocromo-c 
• cromatina sofre condensação e fragmentação internucleossomal do DNA por uma endonuclease. 
• membrana celular forma prolongamentos(blebs) 
• Corpúsculos apoptóticos 
endonucleases 
Características Moleculares: 
Apoptotic bodies 
Caspas Caspase 3 
Consequências - Fagocitose 
Fagocitose 
Consequências - Fagocitose 
Regulação da apoptose - Via extrínseca 
FAS-associated death domain protein 
Proteínas 
Anti-apoptóticas 
Proteínas 
pró-apoptóticas 
-membros anti-apoptóticos 
 
Bcl-2 e Bcl-XL 
-membros Pró-apoptóticos 
 
Bax, Bid e Bak 
FAMÍLIA Bcl-2 
Regulação da apoptose - Sinalização 
 São agrupadas segundo critérios funcionais e similaridades estruturais. 
 Controlam a morte celular tentando bloquear os passos umas das outras. 
 Podem formar homodímeros e heterodímeros (pró + anti) 
 Regulam a liberação de fatores pró-apoptóticos do compartimento intermembrana 
mitocondrial para o citosol. 
FAMÍLIA Bcl-2 
BH3 
BH3 
BH3 
BH3 
BH3 
BH3 
Anti-apoptóticas 
Pró-apoptóticas 
Regulação da apoptose - Via intrínseca (ou mitocondrial) 
Dano ao DNA 
Quimioterápicos 
Controle Ciclo Celular 
Radicais Livres 
Falta de Oxigênio/ 
nutrientes