Sinalização Celular

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jDIURÉTICOS E BLOQUEADORES DOS CANAIS DE CÁLCIOSINALIZAÇÃO CELULAR
Liz Schettini
· Quais os componentes da sinalização celular?
· Quais os tipos de sinalização?
· ( ) Após a molécula sinalizadora se ligar ao receptor, imediatamente o sinal ocorre.
· Geralmente qual é o último sinalizador da cascata?
· O que é a cascata?
· Quais as vias citosólicas da PKA?
· Diferencie os sinais extracelulares quanto a velocidade de ação.
· O que são receptores de membrana?
 O que acontece entre as células -> percepção, hierarquização, ajustes homeostáticos, comunicação entre as células. Uma resposta coordenada precisa de sinalização, normalmente tem a célula sinalizadora que produz a molécula sinal, que será reconhecida pela célula alvo.
· Tipos de Sinalização
· Autócrina: a própria célula produz a molécula sinalizadora para ela mesma. Então ela é célula sinalizadora e alvo ao mesmo tempo.
· Parácrina: a célula sinalizada está próxima a célula alvo, logo os sinalizadores são mediadores locais.
· Telécrina: (ou endócrina) dependente da produção hormonal, que cai na corrente sanguínea para depois ser reconhecido por uma célula alvo distante.
· Dependente de contato: o linfócito citotóxico expressa na sua membrana o FAS que se liga a proteína receptora da célula, o FAS-L. Para que isso ocorra eles precisam ter contato.
· Sináptica ou neuronal: a célula sinalizadora é o neurônio, que produz a molécula sinal (acetilcolina) que será reconhecida pela célula alvo (ex.: célula muscular)
 As moléculas sinalizadoras podem ser hormônios ou neurotransmissores.
· Resposta da Célula
 A molécula sinalizadora se liga a sua proteína receptora, mas não gera o sinal imediatamente, acontece primeiro uma cascata de sinalização celular. Sinais extracelulares alteram a atividade de uma grande variedade de proteínas celulares e mudam o comportamento da célula.
 Normalmente o último sinalizador dessa cascata é uma proteína quinase, mas até que ela seja ativada a ação de outros mensageiros é necessária. O primeiro mensageiro é a molécula sinal, quando ela se liga ao receptor, ativa os segundos mensageiros e ocasionalmente os terceiros, que são ativados dentro da célula. Essa cascata permite a amplificação do sinal, além de divergi-lo. Ex.: se uma insulina se liga a um receptor ele gera uma cascata: várias GLUT4 são mobilizadas para a membrana pela amplificação do sinal. A proteína quinase atua de alguma forma na célula, ex.: pode fazer com que o fígado sofra glicogenólise (ativando as enzimas da glicogenólises)
 A PK também pode agir sobre o citoesqueleto, mudando a conformação da célula, mas também pode estimular a produção de proteínas, se ela entrar no núcleo e ativar os genes. Portanto temos 2 vias exclusivamente citosólicas (ativando citoesqueleto ou transcrição gênica)
 Os sinais extracelulares podem agir de forma lenta (produção de proteínas) ou rápida (modificações via citosólica) na mudança do comportamento da célula alvo.
· Receptores
 Os receptores de membrana são moléculas suficientemente pequenas ou suficientemente hidrofóbicas para escorregar facilmente através da membrana plasmática. Temos que pensar na natureza da célula sinalizadora. A membrana é semipermeável (algumas coisas passam e outras não). O cortisol e NO fazem difusão simples, logo o receptor deles não fornece proteínas de membrana, é um receptor citosólico. A maioria das moléculas sinalizadoras não conseguem passar e por isso precisam das proteínas de membrana.· Quais os tipos de receptores de membrana?
· O que é a proteína G e qual sua função?
· Qual a ação da adenilciclase?
· Qual a ação da fosfolipase C?
· Qual a ação da fosfolipase A2?
· Porque o cálcio não pode ser considerado um segundo mensageiro?
· Quais os tipos de proteína G?
 Os receptores de membrana podem ser:
· Ionotrópicos: atuam como canais iônicos. Eles recebem a molécula sinalizadora. Ex.: receptores nicotínicos da acetilcolina que se abrem permitindo a entrada de íons de Na+, ou seja, ele é o canal e o receptor. Formam poros na MP. Ex.: quando o neurônio recebe a despolarização há abertura dos canais de Ca+ dependentes da voltagem, que entram e induzem a fusão de vesículas de acetilcolina na membrana e liberação da fenda sináptica. 
· Metabotrópicos: metabolização
· Associados a proteína G: a ativação dos receptores ativa a proteína G. Estão associados a uma proteína efetora através de uma intermediária que se liga a GDP e GTP, a ligação com a PA reduz a afinidade pelo ligante.
· Associados a enzima: relacionados a via de proliferação celular. Quando se ligam a moléculas vão atuam como enzimas dentro da célula. Podem atuar como duas vias: a da P3Quinase e a via da RAR. Ex.: receptor de insulina.
 OBS.: Proteína G -> é uma proteína de membrana trimérica (alfa, beta, gama). Quando está inativa a subunidade alfa está ligada ao complexo beta-gama (GDP), mas quando o receptor se liga a molécula sinalizadora, ele coloca um fosfato no GDP, formando um GTP, então a subunidade alfa se desprendo do complexo beta-gama. Agora que a proteína G está ativa, ela precisa ser desligada. Há várias formas de se desligar um sinal, aqui quando o GTP perde um fosfato e volta a ser GTP. Quanto a função da proteínas G: ela tem várias, dependendo do seu mecanismo de sinalização, podem ativar canais iônicos e enzimas de membrana.
 A adenilciclase cicla a molécula de ATP e retira 2 moléculas de fosfato dela, para serem convertidas em AMPc, que é o segundo mensageiro (ativa a PKA, uma proteína quinase que pode ativar as vias da glicogenólise por exemplo. É uma via que estimula a conversão de AMPc através da ativação da proteína G, que atina a adenilciclase que vai pegar o ATP.
 A fosfolipase C pega o fosfatidilinositol e degrada em DAG e IP3 (segundos mensageiros), o IP3 abre os canais de cálcio (terceiro mensageiro) e pode ativar a PKC (ativada pelo DAG e Ca+), podendo gerar a resposta final. O Ca no citosol pode gerar a calmodulina e gerar respostas para a célula.
 A fosfolipase A2, ativada pelo ácido araquidônico, é responsável pela formação dos exosanóides, que vêm da ativação da fosfolipase A2, ativada pela proteína G.
 Segundos mensageiros -> AMPc, GMPc, DAG e IP3. Não aparece o Ca+ porque a gente vê o cálcio como um terceiro mensageiro, já que os segundos são moléculas pequenas liberadas ou formadas no citosol em resposta a um sinal extracelular. O cálcio surge a partir de um segundo mensageiro, ajudando a propagar o sinal dentro da célula.
· Proteínas G
 São 20 tipos, mas as principais são: Gs (ativa a adenilciclase, ativada pela subunidade alfa para produção de AMPc), Gi (inibe a adenilciclase, ou seja, não tem AMPc, todas as respostas ativadas por AMPc ou PKA são inibidas), Gq (fosfolipase C -> DAG -> IP3 ->Ca+) e Golf (igual a Gs só que do trato respiratório, no epitélio olfativo -> estimula a síntese de AMPc)· ( ) Somente a subunidade alfa pode mandar sinais para a célula.
· ( ) Temos mais tipos de moléculas sinalizadoras do que receptores, o que aumenta a gama de ações possíveis de um mesmo receptor.
· Como a epinefrina atua no hepatócito?
· Como a Gs atua?
· Comom funcionam as subunidades regulatórias e catalíticas da PKA?
· Como o betabloqueador atua?
· Explique a via da Gq.
· Como a angiotensina atua na via de ativação celular?
· Quais são os sintetizados das diferentes fosfolipase?
 Normalmente a subunidade alfa é quem manda o sinal para dentro da célula, mas pode ocorrer pelo complexo beta-alfa também.
 A mesma molécula sinalizadora pode atuar de forma diferente em diferentes células por conta de receptores diferentes, então temos mais tipos de receptores do que tipos de moléculas sinalizadoras, o que aumenta a gama de ações.
 A epinefrina, quando atua no hepatócito, estimula a glicogenólise. Se liga ao receptor metabotrópico -> ativa a proteína G -> ativa a adenilcicliase -> Ativa o AMPc -> ativa a PKA -> ativa enzimas responsáveis pela quebra do glicogênio.
 Os receptores metabotrópicos beta adrenérgicos ativam a Gs -> gera AMPc, resposta mediada pelo PKA. A alfa-2 -> ativaa Gi -> inibe a produção de AMPc. O alfa-2 é antagônico, inibindo a produção de AMPc.
 OBS.: a fosfatase tira o grupo fosfato e a fosfoquinase coloca o grupo fosfato.
 A PKA coloca um fosfato na proteína A, na sua inativação, se encontra com duas subunidades regulatórias e duas subunidades catalíticas. A SR tem receptores de AMPc e quando há essa ligação, há liberação da SC, que quando ativada promove a fosforilação da proteína final. Ela é a proteína quinase A porque é dependente de AMPc (só se ativa se ele estiver presente). Se a resposta da célula for síntese de proteínas a PKA tem que entrar no núcleo para ativar uma proteína regulatória gênica chamada CREB.
 Betabloqueador -> o receptor beta ativa a Gs, ocorrendo um aumento de AMPc e PKA. O alfa2 é inibidor da adenilciclase, logo se ele for ativado ele inibe o beta. O alfa 1 é comum com outra proteína Gq que gera DAG -> IP3 ->Ca+, receptor relacionado com a contração.
 Via da Gq -> ela ativa a PKC e coloca Ca+ no citosol. A molécula sinalizadora se liga ao receptor e ativa a Gq -> forma GDP -> ativa a subunidade alfa -> ativa a fosfolipase C -> transforma fosfatidilinositol em DAG e IP3 -> DAG e liga na PKC. Para se ligar a PKC, os dois sítios de ligação dela precisam estar ocupados, então o DAG se liga a uma subunidade na membrana e a IP3 se liga na outra subunidade que está no retículo sarcoplasmático e abre os canais de Ca+ (que também tem que se ligar a PKC). O cálcio promove a contração ou também pode se ligar a calmodulina, abrindo mais possibilidade ainda para a via.
 A PKC no fígado, ativada pela epinefrina, degrada glicogênio, no pâncreas, ativado pela acetilcolina, promove a secreção da amilase. A angiotensina II se liga ao AT1, faz a Gq, fosfolipase C, fosfatidilnositol, DAG e IP3, aumenta o cálcio na célula e promove a vasoconstrição. O IP3 também promove a abertura de canais lentos de cálcio. É interessante usar um IECA para inibir essa vasoconstrição, ou usar um bloqueador do receptor AT1. A fosfodiesterase desliga esse mecanismo, enquanto a bomba de cálcio retira o cálcio do citosol.
· Sintetizados por Fosfolipases
· Fosfolipase C: converte fosfatidilinositol em IP3 e DAG
· Fosfolipase D: converte fosfatidilcolina e fosfoetanolamina em DAG
· Fosfolipase A2: produz ácido araquidônico
· O Ca+ na Sinalização por Fosfolipases· Qual a diferença da ação do cálcio na célula epitelial e da muscular? Explique sua via em comum.
 As células mantêm um baixo nível de Ca+ no citosol, bombeando-o para fora da célula e para dentro do ER e mitocôndria, ligando-se a proteínas intracelulares. Ele se liga a calmodulina para ativar uma série de enzimas.
 A célula endotelial tem o receptor m3 da acetilcolina -> ativa a Gq -> fosfolipase C -> quebra o fosfolipideoinositol em DAG e IP3 -> abre os canais de Ca+ -> Ca+ entra no citosol -> se liga a calmodulina -> ativa a NO-sintase -> produção de No -> sai por difusão simples e promove a vasodilatação. Se fosse uma célula muscular o cálcio faria a contração.