Comunicação Celular: Sinalização e Receptores

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Sinalização celular ou comunicação celular 
• Célula sinalizadora: Sintetiza o 
mediador químico (ou molécula 
sinalizadora, ou sinal) que pode ser 
secretado (sinalização sináptica, 
endócrina, parácrina e autócrina) 
ou ficar preso a sua MP (sinalização 
contato dependente) 
• Sinal: é o mediador químico 
produzido pela célula sinalizadora, 
por exemplo proteínas, peptídeos, 
aminoácidos, nucleotídeos, 
hormônios, derivados de ácidos 
graxos, gases. 
• Célula alvo (receptora): recebe os 
sinais através de receptores de 
membrana plasmática ou 
intracelulares. 
 
Etapas da comunicação Celular 
1. A célula sinalizadora sintetiza e secreta, 
ou expõe ao meio extracelular, um 
mediador químico 
 2. O mediador químico se liga a um 
receptor da célula alvo Ativação da cadeia 
de sinalização 
3. Modificação do metabolismo, da função 
ou do desenvolvimento celular acionada 
pelo complexo sinal receptor 
 
Cada célula é programada para responder 
a combinações específicas de moléculas 
sinalizadoras 
 
 
 
 
 
 
 
 
Um mesmo sinal pode causar diferentes 
efeitos em diferentes células 
 
Tipos de sinalização 
• Sinalização contato dependente 
• Vias mediadores químicos 
secretados 
• Sináptica 
• Parácrina 
• Endócrina 
• Autócrina 
Sinalização contato dependente 
• O mediador químico ligado à 
membrana plasmática de uma 
célula pode interagir com 
receptores de superfície de uma 
célula adjacente. 
• Ex: Integrinas e caderinas 
 
Sinalização Sináptica 
• Os neurônios produzem a molécula 
sinalizadora (neurotransmissor) 
que age em uma célula alvo 
próxima a fenda sináptica. 
 
Sinalização Parácrina 
• As moléculas sinalizadoras 
(mediadores locais) agem em 
múltiplas células-alvo, próximas do 
local de sua síntese. Ex: Citocinas, 
somatastina, gastrina. 
 
Sinalização Endócrina 
• Os órgãos e células glandulares 
produzem a molécula sinalizadora 
(hormônio) que age na célula alvo 
distante do sítio de síntese. Os 
hormônios alcançam células alvos 
distantes pois são levados pela 
corrente sanguínea. 
 
 
Sinalização Autócrina 
• A célula responde a substâncias 
liberadas por ela mesma. As 
moléculas sinalizadoras são os 
mediadores locais, como por 
exemplo alguns fatores de 
crescimento 
 
Receptores 
• A maioria das moléculas 
sinalizadoras são hidrofílicas e se 
ligam a receptores. Chamada de 
RECEPTORES DE SUPERFÍCIE 
CELULAR. 
 
• Algumas moléculas podem se 
difundir pela membrana 
(hidrofóbicas) e chegar ao 
citoplasma ou no núcleo, 
transportadas por carreadores. 
RECEPTORES INTRA CELULAR 
 
 
 
 
 
Classe de Receptores de superfície 
• Receptores ligados a canais iônicos 
• Receptores ligados a proteína G 
• Receptores ligados a enzimas 
(receptores tirosina quinase 
 
Receptores ligados a canais iônicos 
• Algumas substâncias como a 
acetilcolina e a norepinefrina 
(neurotransmissores) combinam se 
com receptores ligados a canais 
iônicos (membrana pós sináptica) 
alterando a estrutura do receptor, 
geralmente abrindo ou fechando o 
canal para um ou mais íons como 
por exemplo sódio, potássio e 
cálcio. A alteração na concentração 
desses íons causa efeitos 
subsequentes nas células alvos 
(pós sináptica) 
Receptores ligados a proteína G 
• A proteína G (formada pelas 
subunidades α, β, γ) e está ligada a 
um GDP, ao receber o mediador 
químico, forma o complexo 
ligante/proteína G, a subunidade α 
da proteína G, que interage com o 
GTP (guanosina tri fosfato), catalisa 
a troca de GDP por GTP, assumindo 
a forma ativa a ptn G passa a ser 
chamada de ptn Gs (proteína 
estimuladora da Adenil ciclase). 
• Assim, após a ativação da ptn G 
(agora ptn Gs) a porção α da 
proteína desloca-se então do 
dímero βγ, e a porção alfa também 
ativa a adenil ciclase, resultando no 
aumento substancial da 
concentração de AMPc. 
• A Adenil ciclase é uma enzima 
intracelular aderida à membrana 
plasmática, que catalisa a 
formação da adenosina 
monofosfato cíclico (AMPc) a partir 
do trifosfato de adenosina (ATP), o 
AMPc é denominado segundo 
mensageiro e ativa proteínas 
quinase A. 
 
Ação do segundo mensageiro AMPc 
• O AMPc causa efeito intracelular 
subsequentes do hormônio que 
alcançou a proteína G. 
• O AMPc dentro da célula ativa a 
proteína quinase (ou cinase) 
dependente de A (PKA), que 
fosforila proteínas específicas na 
célula, desencadeando reações 
bioquímicas que finalmente levam 
à resposta da célula ao hormônio. 
Uma vez dentro da célula, ele 
geralmente ativa uma cascata de 
enzimas. 
• O AMPc não é o único segundo 
mensageiro formado a partir da 
proteína G ativada. Dois outros 
especialmente importantes, que 
são produtos da hidrólise de 
fosfolipídios, também são segundo 
mensageiro, o IP3 e o DAG. 
 
Outros segundo mensageiros IP3 e DAG 
• Alguns hormônios ativam a ptn G 
que induz receptores 
transmembrana que ativam a 
enzimas fosfolipases C. Estas 
enzimas catalisa a degradação de 
alguns fosfolipídios na membrana 
celular, especialmente o 
bifosfatodefosfolipidilinositol 
(PIP2), em dois produtos diferentes 
de segundos mensageiros: 
trifosfato de Inositol (IP3) e 
diacilglicerol (DAG). 
• O IP3 disponibiliza íons cálcio de 
mitocôndrias e do retículo 
endoplasmático, e os íons cálcio 
então têm seus próprios efeitos 
mensageiros. 
• O DAG, o outro segundo 
mensageiro lipídico, ativa a enzima 
proteína quinase C (PKC), que 
então fosforila um grande número 
de proteínas, levando à resposta 
celular. 
 
Outros segundo mensageiros Cálcio 
calmodulina 
• Outro sistema de segundo 
mensageiro opera em resposta à 
entrada de cálcio nas células. A 
entrada de cálcio pode ser iniciada 
por: (1) alterações do potencial de 
membrana que abrem os canais de 
cálcio ou (2) um hormônio 
interagindo com receptores de 
membrana que abrem os canais de 
cálcio. Ao entrar na célula, os íons 
cálcio se ligam a calmodulina, que 
ativará ou inibirá as proteínas 
quinases. 
 
 
Exemplo de uma quinase 
• A Creatina quinase (CK), 
ou Creatina Fosfoquinase (CPK) é 
uma enzima presente em vários 
tecidos e tipos de células. 
• A CK catalisa a conversão 
da creatinina e consome adenosina 
tri fosfato (ATP) para 
criar fosfocreatina (PCr) 
e adenosina di fosfato (ADP). Esta 
reação da enzima CK é reversível e, 
assim, o ATP pode ser gerado a 
partir de PCr e ADP 
• Ou seja, a CK é associada 
intimamente com as ATPases, 
formando um micro 
compartimento funcionalmente 
acoplado, participando na síntese 
de ATP. 
Receptores ligados a Enzima 
• Os receptores ligados a enzimas 
apresentam domínios 
extracelulares (no qual o mediador 
químico se liga) e domínios 
intracelulares (efetores) 
• Os receptores desencadeiam uma 
cascata de quinases, que 
normalmente envolve da 
dimerização dos receptores 
seguida de auto fosforilação dos 
resíduos de tirosina. 
• Os resíduos de fosfotirosina atuam 
como sítios de ligação de alta 
afinidade para outras proteínas 
intracelulares (proteínas 
adaptadoras), que contém um 
domínio SH2, formando a etapa 
seguinte na cascata da transdução 
de sinais, permitindo assim o 
controle de uma série de funções 
celulares. 
 
 
Domínio SH2 
Os eventos que ocorrem quando a proteína 
contendo o domínio SH2 liga-se ao 
receptor fosforilado variam muito de 
acordo com o receptor envolvido. Muitas 
proteínas SH2 são enzimas, como as 
proteínas quinases ou fosfolipases.