Sinalização celular

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BCM II
Sinalização celular 
Conceitos
• Para ser uma célula alvo ela necessita de um 
receptor especifico para o ligante
• Ligantes = ex proteínas, hormônios, lipídios 
Tipos de sinais 
Elétrico 
- Ex: Potencial de ação 
- Ocorre com mais frequência 
Químico
- Ex: Hormônios 
Regras de interação proteica 
• A célula sinalizadora produz um tipo 
particular de molécula-sinal que é detectada 
pela célula-alvo
• As células-alvo possuem proteínas receptoras 
que reconhecem e respondem 
especificamente à molécula-sinal
• Característica dos receptores:
- Especificidade (específicos pelo ligante)
- Afinidade (afinidade pelo ligante) 
- Competição (competição entre os ligantes, o 
ligante que estiver em maior concentração 
exerce a resposta na célula)
- Saturação 
Meios de propagação do sinal 
. Comunicações locais 
• Junções comunicantes 
- Possuem proteínas transmembrana 
(conexinas)
- As conexinas permitem a passagem de 
íons e moléculas de baixo peso (atividade 
de sincício)
- Atividade de sincício = varias células com 
núcleos diferentes e comportam como 1 só 
- Existem diversos tipos de conexinas
- As conexinas permitem que a seletividade 
das junções comunicantes varie de tecido 
para tecido 
• Sinais dependentes de contato
- Ocorre em comunicação do sistema imune 
- Tipo de comunicação empregada pelo sistema 
imunológico para reconhecimentos de células 
próprias (self ), saudáveis ou não (tumorais) 
e células estranhas (non-self )
• Autocrítica e parácrina
- Parácrina age próximo da célula 
- Autocrítica age em si mesma 
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. Comunicações de longa distância 
• Sistema endócrino (hormônios)
- Uma célula endócrina secreta o ligante, o 
ligante cai na circulação e age em qualquer 
parte do corpo desde que haja receptor 
para que ocorra uma resposta 
• Sistema nervoso (neurotransmissores e 
neuro-hormonios)
- Um sinal elétrico percorre o neurônio até 
que alcance a sua extremidade, onde é 
traduzido em um sinal químico que é 
secretado
Vias de sinalização 
1. A molécula sinalizadora é um ligante que se 
liga à proteína receptora. O ligante é também 
conhecido como primeiro mensageiro, uma vez 
que carrega a informação até a célula-alvo
2. A ligação ligante-receptor ativa o receptor
3. O receptor, por sua vez, ativa uma ou mais 
moléculas sinalizadoras intracelulares
4. A última molécula sinalizadora na via gera 
uma resposta, modificando proteínas existentes 
ou iniciando a síntese de novas proteínas
Transdução de sinal (converte uma forma de 
sinal em uma forma diferente)
1. A molécula sinalizadora extracelular 
(primeiro mensageiro) liga-se e ativa um 
receptor de membrana
2. O receptor de membrana ativado aciona 
suas proteínas associadas e inicia uma cascata 
intracelular de segundos mensageiros
3. O último segundo mensageiro da cascata 
atua em alvos intracelulares para gerar uma 
resposta
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Cascata e amplificação 
• A conversão do substrato em produto é o 
passo final da cascata 
• As vias de transdução de sinal formam uma 
cascata 
• A amplificação do sinal permite que uma 
pequena quantidade do sinal tenha um 
grande efeito 
 *Cascata de sinal (desenhar)
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Características gerais dos mensageiros 
químicos 
1- Secreção 
2- Ligação ao receptor 
3- Transdução do sinal 
4- Resposta 
Receptores de superfície celular 
• Receptor acoplado a canal 
- A ligação do ligante abre ou fecha o canal 
• Receptor acoplado á proteína G 
- A ligação do ligante a um receptor acoplado 
á proteína G abre um canal iônico ou altera 
a atividade enzimática 
- Os receptores acoplados à proteína G 
(GPCRs) são uma família grande e complexa 
de proteínas transmembrana que atravessam 
a bicamada fosfolipídica
- Os tipos de ligantes que se ligam aos 
receptores acoplados à proteína G incluem: 
hormônios, fatores de crescimento, moléculas 
olfatórias (odorantes), pigmentos visuais e 
neurotransmissores.
- Transdução do sinal :
1- Um receptor de membrana é acoplado ao 
complexo de proteína G 
2- O complexo de proteína G muda sua 
conformação e altera a proteína G alfa, 
realizando uma fosforilação e substituindo 
GDP por GTP
3- A proteína G alfa migra e realiza a 
ativação de outras proteínas 
- Transdução do sinal (via adenilato ciclase) :
1- A molécula sinalizadora se liga ao receptor 
acoplado á proteína G, que ativa a proteína G 
2- A proteína G ativa a adelinalto-cilcase, uma 
enzima amplificadora 
3- A adelilato-ciclase converte ATP em AMP 
cíclico (segundo mensageiro)
4- O AMP cíclico ativa a proteína cinase A 
(PKA - proteína cinase dependente de AMP 
cíclico)
5- A proteína cinase A fosforila outras 
proteínas, levando, por fim á uma resposta 
celular 
- Transdução do sinal (via fosfolipase C) :
1- A molécula sinalizadora ativa o receptor e a 
proteína G associada 
2- A proteína G ativa a fosfolipase C, uma 
enzima amplificadora 
3- A fosfolipase C quebra fosfolipideos de 
membrana e os converte em diacilglicerol e 
inositol trifosfato 
4- O diacilglicerol (DAG) ativa uma proteína 
cinase C, a PKC que fosforila proteínas e o 
inositol trifosfato (IP3) induz a saída de cálcio 
de dentro do retículo, criando um sinal de 
cálcio
• Receptor enzimático (ex: receptor tirosina 
quinase)
- A ligação do ligante a um receptor 
enzimático ativa/fosforila uma enzima 
intracelular 
- A molécula sinalizadora se liga ao receptor 
na superfície e ativa a tirosina cinase que 
fosforila proteínas 
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• Receptor integrina 
- A ligação do ligante a receptores de 
integrina altera as enzimas ou o 
citoesqueleto 
- Se ligam as proteínas da matriz extracelular 
ou a ligantes e ativam enzimas 
intracelulares ou citoesqueleto