vias de sinalizacao

Prévia do material em texto

Vias de sinalização
 
Surgem desde os organismos unicelulares- perceber as modificações do meio ambiente, temperatura, nutrientes --> moléculas enviadas que se ligam receptores ou a atravessem
Receptores: são proteínas/ glicoproteína presentes na membrana plasmática, na membrana das organelas ou no citosol.
Organismos multicelulares utilizam mecanismos de comunicação entre as células por sinais químicos, como os hormônios. 
Mecanismo básico: 
A molécula sinal (1º mensageiros) chega, hormônio peptídico- provável hidrofílica- se une a proteína receptora ancorada na bicamada formando o complexo receptor-ligante (1º etapa recepção). Proteínas da cascata de sinalização interpreta a ação do sinalizador (2º etapa transdução), pela ativação do receptor, este ativa moléculas sinalizadoras intracelulares (proteínas efetoras) formando uma cascata que no fim iniciará uma via de síntese/ modificação de proteínas alvos para gerar uma resposta que varia de acordo com a proteína estimulada. (3º etapa resposta)
1) alteração metabólica- enzimas.
2) alteração da expressão gênica- alteração da intensidade com que o gene é expresso, aumento ou diminuição da produção de proteína.
3) alteração da forma ou movimento da célula- microfilamentos de actina através de sua montagem e polimerização/despolimerização.
As três podem ocorrer ao mesmo tempo em resposta a um processo de sinalização.
EX; fungo na produção de cerveja- Saccharomyces cerevisiae
Fungo no estágio inicial com um indutor de cruzamento, assim elas emitem algumas projeções membranas, para isso há alteração das proteínas de citoesqueleto.
Podem ser encontrados:
1- Núcleo: moléculas lipofílicas- captem de entrar na membrana plasmática. A ativação do receptor muitas vezes está associada com a ativação/ inativação de um gene gerando/paralisando transcrição e geração de RNA mensageiro. Processo lento.
2- Citosol moléculas lipofílicas – capazes de entrar na membrana plasmática.
3- Membrana celular/ molécula hidrofílica- incapazes de entrar na membrana plasmática. Processo rápido.
A) receptor acoplado a canal: canais iônicos dependentes de ligantes, a ligação com ligante abre/ fecha canais e altera o fluxo de íons na membrana.
Tem 5 subunidades no meio há passagem de íons. Além do sítio de ligação com os íons por onde passa, há também sítios de ligação específicos entre as subunidades para moléculas sinalizadoras. Acetilcolina ao se ligar (na superfície do canal há receptor específico para a acetilcolina que estimula resposta) abre canais e permite a passagem de substâncias. 
Gaba- deriva de aminoácidos, associada a subunidade beta 
Ex: canal de cloreto 
Ex: canal à abre a entra sódio e cálcio à despolariza célula a célula muscular contrai 
A molécula se ativa através de uma fosforilação- recebe fosfato -ou por ligação a GTP/ ATP- ligação com o nucleotídeo ativos. (processos cíclicos, são dois processos distintos). 
Se está ligada à GDP ou ADP está desativada
Maioria são receptores de neurotransmissores contratados por neurônio e células musculares.
Um ligante extracelular se liga ao receptor canal —> abre ou fecha, mudando a permeabilidade do íon—> muda o potencial da célula criando um sinal elétrico que altera proteínas sensíveis a voltagem 
Receptor de acetilcolina no músculo esquelético: neurônio libera o neurotransmissor acetilcolina que se liga ao seu receptor e abre o canal permitindo que o sódio entre na célula a favor do gradiente—> causa despolarização da membrana celular—> cascata de eventos—> contração muscular.
Canais de potássio controlados por ATP nas células beta do pâncreas 
B) Receptores enzimáticos: mecanismo de anabolismo com propriedade catalítica intrínseca a ligação com ligante ativa enzima intracelular.
Possuem duas regiões uma região receptora- lado extracelular- é uma região enzimática- lado citoplasmático- em alguns casos são lados da mesma proteína. 
As mais comuns são proteínas cinases ( tirosina cinase ou guanilato cinase).
Ligantes- insulina, citocina.
Receptor tem atividade enzimática intrínseca ou possui capacidade de se ligar a uma enzima. Mediam ações que estão associadas à diversas proteínas- sinalizadores, não atravessam a bicamada, ou seja são de superfícies - principalmente fatores de crescimento, citocinas, hormônios- insulina e leptina.
Receptor de membrana possuem ligantes hidrofílicas grandes incapazes de entrar pela membrana.
Possuem três domínios, voltados para o ambiente intracelular.
Classificação dos receptores :
1. Tirosina cinase: RTk, principais relacionados aos mecanismos celulares. As cinase adicionam fosfato a outras enzimas servindo para ativa las pois modifica seu formato e abre o sítio ativo- atividade catalítica intrínseca/ fosforila pela presença de domínios que adicionam fosfatos a si e a outras moléculas🡪 mecanismo específicos.
A ligação da proteína de sinalização ao domínio de interação com o ligante na face extracelular ativa o domínio tirosina cinase na face citosólica. Isso leva à fosforilação das cadeias laterais da tirosina na parte citosólica do receptor, criando sítios de ancoragem para várias proteínas de sinalização intracelular que retransmite o sinal . Para as maiorias dos RTKs, a interação com uma proteína provoca a dimerização dos receptores, unindo dois domínios citoplasmáticas da cinase, promovendo dessa forma, sua ativação. A ativação gera sítios de ancoragem para proteínas de sinalização intracelular, resultando na formação de grandes complexos de sinalização que podem então transmitir o sinal ao longo de múltiplas vias.
Na ausência de sinais extracelulares, a maioria dos RTKs existem como monômeros quando o domínio cinase interno está inativo. A interação com o ligante reúne dois monômeros para formar um dímero que pode provocar a ligação de dois receptores simultaneamente ou um ligante monomérico pode interagir com dois receptores simultaneamente mediando sua ligação ou podem interagir independentemente com dois receptores para promover a dimerização.
Diferentes RTK desencadeiam diferentes respostas pois se ligam a diferentes combinações de proteínas sinalizadoras.
são formadas de aminoácidos🡪 a cinase fosforila a proteína em um aminoácido específico, no caso a tirosina, originando seu nome. Tirosina é o alvo da fosforilação.
 Ex: receptor de insulina ( substrato 1 do receptor da insulina) - tetramérico, quando se liga ao receptor desencadeia se os processos de fosforilação, através da dimerização que simplesmente aproxima os domínios das cinases em uma orientação que permite que se fosforilem em tirosina específicas nos sítios ativos da cinase, promovendo mudanças conformacionais- formação de sítios de ancoragem para proteínas de sinalização intracelular - que ativam ambos os domínios cinases. Há duas vias estimulados dentro da célula: insulina no sangue chega ao tecido alvo e se liga ao seu receptor tirosina cinase e fosforila o substrato de receptor de insulina🡪? processo metabólicos PI3 cinase- síntese de proteína e glicogênio através da glicose, não consegue armazenar glicose, então o glicoGênio é armazenado e processo mitogênica é por PKB promovem a movimentação das vesículas contendo canais de GLUT 4- aumentando a captação da glicose. Em outra via é a MAP CINASE que ativa mais vias de crescimento, diferenciação e atividade anti apoptóticas.
Ligantes solúveis ou ligados à membranas: fator de crescimento neural, fator de crescimento derivado de plaqueta, fator de crescimento de fibroblasto, fator de crescimento epidérmico, insulina.--> moléculas sinalizadoras.
Rotas de ativação: Ras- MAP-cinase 🡪
· proteínas RAS: possuem grupos lipídios ligados covalentemente que auxiliam na ancoragem da proteína a face citoplasmática da membrana de onde a proteína transmite sinais para outras partes da célula . Elas enviam sinais ao núcleo para estimular a proliferação ou diferenciação por alteração da expressão gênica. Se elas inibida essas respostas não ocorrem. ( tumores expressão formas mutantes de RAS o que contribui para a proliferação desordenadadas células). Seus fatores conformacionais são com GTP ligado- ativo e com GDP ligado- inativo, mediados por Ras- GEFS ( fator de troca de nucleotídeos de guanina- Ras). O acoplamento indireto do receptor com a Ras- GEF é o responsável pela ativação de RAS, uma vez ativada ativa várias outras proteínas sinalizadoras para que o sinal seja transmitido ao longo das diferentes vias. Esse processo tem curta duração.
· MAP cinase ativando Ras: converte a sinalização de RAS em um processo de longa duração. A MAP cinase cinase cinase - RAF- é recrutada pela RAS para a membrana plasmática e ativa a🡪 RAS ativada 🡪 ativa MAP cinase cinase Mek🡪 ativa a MAP cinase cinase Erk🡪 fosforila várias proteínas e reguladoras nucleares de transcrição 🡪 alterações resultantes nas atividades protéicas e na expressão gênica causam mudanças complexas no comportamento celular. Essa via de sinalização transporta sinais desde a superfície da membrana celular até o núcleo e altera o padrão da expressão gênica. As MAP sinal são ativadas transitoriamente em resposta aos sinais extracelulares e o período de tempo em que permanecem ativas influência profundamente a natureza dá resposta, além disso tem um mecanismo de retroalimentação positiva complexo para produzir uma resposta tudo ou nada irreversível .
Obs: proteínas de suporte ajudam a prevenir erros de sinalização entre módulos paralelos de MAP cinase🡪 células evitam intercomunicação entre as diferentes vias de sinalização paralelas para garantir respostas específicas é pelo uso de proteínas de suportes, asseguram a especificidade da resposta. Confere precisão e evita erros de sinalização entre as vias e reduz as possibilidades de amplificação e de disseminação do sinal para diferentes partes das células.
A fonte de fosfato e ATP, são ativados por hormônios e a expressão aumentada é geralmente em processos carcinogênicos. A atividade catalítica ocorre dentro da célula.
2. Associados a tirosina cinase: não apresentam domínio catalítico de tirosina cinase, mas sim se associam a enzimas internas da bicamada lipídica- proteínas internas- em resposta a uma sinalização. Agem por meio de tirosinas cinases citoplasmáticas que estão associados a eles e fosforila diversas proteínas alvos.
Em cada caso, a cinase é ativada quando uma proteína receptora apropriada interage com um ligante extracelular.
· A src é a maior família de tirosinas cinases citoplasmáticas dos mamíferos🡪 pode ligar-se à RTKs ativados, e tem algumas proteínas G que ativam a SRC gerando ativação dos GpCRs levando a fosforilação de tirosinas de proteínas de sinalização intracelular e de proteínas efetoras.
· Integrinas🡪 principal família de receptores usados pelas células para se ligar a matriz extracelular,nativa as vias de sinalização intracelular que influenciam o comportamento da célula. Se agrupam em sítios de contato na matriz e promovem a formação das junções células matriz chamadas de adesões focais. Tirosina cinase citoplasmática – FAK- cinase de adesão focal, se liga a cauda citosólica de uma das subunidades da integridade com a ajuda de outras proteínas . As moléculas FAK agrupadas fosforilem uma às outras criando sítios de ancoragem de fosfotirosinas, onde as SRCS se ligam. Então a Src e FAK fosforilem então uma a outra, além de fosforilar outras proteínas que se agrupam na junção, inclusive muitas das proteínas sinalizadoras usadas pelos RTKs. As duas cinases sinalizam à célula que ela está aderida a um substrato adequado onde pode sobreviver, crescer, dividir-se, migrar e assim por diante.
Resíduo de aminoácidos 🡪 quando aminoácidos se ligam formando a ligação peptídica ocorre uma síntese por desidratação – lado aminoacil e lado carbolixa- perdem moléculas de água e portanto são resíduos.
Porção extracelular onde o mensageiro se liga, porção transmembrana forma que é indefinição e região intracelular que é catalítica e realiza reação de fosforilação. Essa fosforilação é específica e ocorre no resíduo de tirosina tornando-a resíduo de tirosina fosforilada.
Ex: receptor de crescimento epidermal (EGF R)- diz as células que elas têm permissão para crescer. EfG é um mensageiro, esse hormônio é liberado pelas células em áreas de crescimento ativo, sendo capturados pela própria célula.
Ativação do receptor EGF: na ausência do ligante é um monômero inativo. A ligação de EFg resulta em uma mudança conformacional que promove a dimerização dos domínios externos. Não é ativado por autofosforilação. A dimerização orienta os domínios cinase internos a formar um dímero assimétrico no qual o domínio cinase pressiona contra outro domínio gerando uma mudança conformação ativadores do receptor, sendo um “ativador” é outro “receptor”. Esse domínio ativo fosforila múltiplas tirosinas nas caudas C terminais de ambos os receptores gerando sítios de ancoragem para as proteínas de sinalização intracelular.
Ex: receptores de citocinas – utilizam tirosinas cinases citoplasmáticas para transmitir o sinal.
3. Tirosino fosfatase: retiram fosfatos que foram adicionados previamente na tirosina, eles desfosforilam. Remove fosfato do grupo tirosina.
4. Sérino treonina- cinase : são enzimas integrais de membrana de fosforilação que possuem dois aminoácidos alvos a treoninas ou serinas- removem fosfato desses grupos.
As desfosforiladoras asseguram que as fosforilações sejam de curta duração e que o nível de tirosinas fosforilação seja muito baixo nas células em repouso.
5. Guanil- cinase: atuam na fosforilação de GTP transformando-os em GMPciclico. Estão dentro das células são ativados por óxido nítrico, produzido na célula epitelial e se difunde para células epiteliais onde ativa a guanilciclase- 2ª mensageiros. 
6. Ex: receptor cardíaco atrial 
Viagra bloqueia guanilcinase para manter o GMP cíclico.
GMP C é o segundo mensageiro, que gera relaxamento do músculo e gera vasodilatação. 
7. Associado a histidino- cinase: a cinase fosforila exclusivamente os resíduos dos aminoácidos histidinas das proteínas que se associam. 
A ativação do receptor ocorre pela união com uma enzima, gerando uma mudança conformacional.
Se a enzima encontra um aminoácido não específico ele não age, pois só atua em seus alvos.
 
Mecanismo geral da recepção e transdução dos receptores enzimáticos: PDFG se liga ao receptor, ocorre a fosforilação ativando o mecanismo da proteína RAS ( oncoproteinas normalmente em excesso em células tumorais- quando ativada é pois receptor enzimático associado a enzima é ativado) que nas vias de proteína quinas ativadora de mitose induz o crescimento celular.
Se o receptor não tem sítio catalítico ele se associa a enzimas catalíticas.
C) Receptores acoplados à proteína G: a ligação abre um canal iônico ou altera a atividade de enzimas. A maioria das transições de sinais a utiliza.
 
Quando inativas são ligadas ao GDP e se ativa com a fosforilação do GDP, ou seja, a proteína ligada a GTP. 
Quando ativadas abrem um canal iônico na membrana ou alteram a atividade enzimática no lado citoplasmático da membrana.
A molécula sinalizadora liga-se ao receptor acoplado à proteína G, o qual ativa proteína G —> ativa o adenilato ciclase( uma enzima amplificadora). A adenilato ciclase converte ATP em AMPciclico—> ativa a proteína cinase—> fosforila outras proteínas levando finalmente à uma resposta celular.
Duas enzimas amplificadoras mais comuns—> adenilato ciclase e fosfolipase C.
Proteína G- proteína periférica de membrana. Se liga a um receptor específico nas membranas da célula, ela não é receptora, ela é periférica de membrana voltada para a monocamada citosólica, face interna da membrana. É heterotrimérica- tem 3 subunidades. Em repouso é ligado a GDP a subunidade alfa, e em ação quando o ligante se liga troca a molécula de GDP por GTP e a subunidade alfa- função catalítica- desliza se pela membrana, separando se dá beta/Gama- até encontrar uma molécula efetora, com auxílio de uma proteína alvo que ela ativa. Após realizar a ação a molécula alfa hidrolisada o GTP o transformando em GDP, fazendo a subunidade alfa voltara ficar inativa e a retornar a interação com células beta e gama- conformação adequada a essas duas unidades para manutenção do estado de repouso em GDP. 
Manter as proteínas G ativadas significa resposta constante, levando a um alto gasto energético, portanto sua inativação é um mecanismo intrínseco, evitando gastos de energia desnecessário, e sendo somente ativadas quando necessário. 
 Os receptores que elas se ligam são proteínas efetoras integrais que atravessam a membrana internamente possuem sítios de ligação que interagem a proteína G e no exterior há sítio para molécula de sinal. 
-Caráter estimuladores 
-Caráter inibitório 
Como a molécula sinalizadora e receptor não entram na célula, são necessários segundo mensageiros para ser traduzido e estimular uma resposta no interior da célula- amplificam a mensagem gerando uma resposta mais efetiva. 
Ampc – fruto da quebra de ATP -->ADP --> AMP 
Cada proteína G tem um mecanismo específico, realizando uma atividade de resposta específica ao receptor: 
Gs – membrana da célula regula atividade de adenolato ciclose e canais de cálcio e sódio. Aumenta AMPc. 
Gi e Gk : caráter mais inibitório, regula a atividade da adenolato ciclase, mas a proteína G na adenilato ciclase inibe o ATP sendo hidrolisado para gerar AMPc. Aumenta ATP. 
G0 
Gp 
Gt 
D) Receptores integrinas: a ligação com ligante altera o citoesqueleto. Fora da célula se liga a ligantes como anticorpos e moléculas envolvidas na coagulação (ativar enzimas intracelulares), dentro da célula une-se ao citoesqueleto por proteínas de ancoragem (alterar a organização do citoesqueleto).
Transdução de sinal: 
É o processo em que uma molécula sinal extracelular ativa receptor de membrana que altera moléculas intracelulares (2º mensageiros) para gerar uma resposta, assim a resposta é amplificada pois o sinal de um 1º mensageiro se torna vários sinais de vários 2º mensageiros.
A transdução é a conversão de um tipo de estímulo em outro, ex; um estímulo químico gera um mecânico originando a contração do músculo. Envolve sequências de reações ordenadas por proteínas enzimáticas resultando em uma via de conversão. Basicamente por fosforilação- para ativar as proteínas sinais (cascata de fosforilação) e de fosforilação- desativação das proteínas cinase por proteínas fosfatase. (evita gasto energético desnecessário)
Desencadeia resposta celular específica.
Nível citoplasmático- regula a função de proteínas prontas. Ocorre a regulação da atividade das proteínas alvo.
Nível nuclear- resposta mais duradoura, evita ou aumenta a produção das proteínas inativando ou superativado os genes. Ligam os desligam genes específicos.
Transdutor= converte mensagem das moléculas sinalizadoras extracelulares em mensagens intracelulares que desencadeia uma resposta.
Obs: Proteínas transportadoras, pode ser receptora também, possui o sítio de ligação que regula a abertura e matem o caminho por onde eles passam quando o ligante se une a ele, o que modifica a fisiologia celular gerando uma resposta. Quando o ligante se dissocia o portão se fecha.
Com o receptor de membrana ativado, a sua proteína associada então:
1- Ativa proteínas cinases: realizam a desfosforilação de um ATP transferindo -o o fosfato para a proteína.
2- Ativas enzimas amplificadoras : geram 2º mensageiros intracelulares.
A) Alteraram abertura de canais iônicos
B) Aumenta concentração de cálcio- muda função de proteínas que controlam enzimas metabólicas, proteínas motoras, proteínas relacionada a genes e síntese proteica, proteínas receptoras e transportadoras de membrana.
C) Mudam atividade enzimática ( proteínas cinases e fosfatase-> mudam a configuração de uma proteína e geram resposta)
1º mensageiro é a molécula sinal, recepcionada do lado de fora- hidrofílico ou grande- a mensagem precisa chegar por proteínas que estão no citosol ou no núcleo. Mas a molécula sinal não entra na célula e nem o receptor- proteína integral. Para a mensagem chegar até o núcleo é necessários 2º mensageiros (levam a mensagem para os diferentes compartimentos no interior da célula convertidos em estímulos intracelulares e podem ser produzidos em grande quantidade no interior da célula —> resposta mais rápida, eficaz, levam o sinal por toda a célula).
O Neurotransmissor ativa um sinal na célula orientando o que deve ser feito e os segundos mensageiros a serem produzidos. É um único sinal.
Ex: segundos mensageiros – produzidos dentro da célula ao receber um sinal de fora, participando da sua amplificação pois são produzidos em grandes quantidades dentro da célula. Levam para dentro da célula/ núcleo a sinalização externa.
Sistemas efetores são moleculares ativadas que conseguem amplificar o sinal, participando da cascata de transdução da célula.
Enzimas amplificadora:
Adenilato ciclase : na membrana e ativada por receptor acoplado a proteína G
ATP—> AMPc ( atp sofrendo hidrólise em adp —>amp)
· AMPc: ativa proteínas cinase ( fosforila proteínas), destaque para proteína cinase A, e liga se a canais iônicos (altera abertura de canais)
NUCLEOTÍDEO
Obs- Apresenta ligação de fosfodiester entre o fosfato e a pentose (açúcar) para gerar formato cíclico. AMP- não cíclico- não é capaz de exercer papel de segundo mensageiro.
Guanilato ciclase: na membrana e no citosol, ativada por receptor enzimático óxido nítrico 
formado pela hidrólise de GTP—> GDP—> GMPc
· GMPc: ativa proteínas cinase ( fosforila proteínas), destaque para proteína cinase G, e liga se a canais iônicos (altera abertura de canais).
NUCLEOTÍDEO 
Fosfolipase C: na membrana, ativada por receptor a proteína G
Fosfolipídios de membrana—> IP3(trifosfato de Inositol) e DAG(diacilglicerol).
· IP3/ Inositol trifosfato- mesma origem do DAG, veio do difosfato Inositol, libera ion cálcio dos estoques intracelulares. Mensageiro citosólico, possui característica apolar.
· DAG/ diacilglicerol- oriundo da quebra de fosfolipídio por fosfolipase C. É hidrofóbico e por isso fica preso a membrana plasmática da calcula, mensageiro membranar. ativa proteína cinase C, fosforila proteínas.
DERIVADOS DE LIPÍDEOS 
Obs : 2º mensageiros de íons cálcio: liga se a calmodulina ( altera atividade enzimática) e a outras proteínas ( exocitose, contração muscular, movimento do citoesqueleto , abertura de canais).
A via de transição forma uma sequência em cascata iniciada pelos 2º mensageiros
Sistema adenilato ciclase AMPc acoplado à proteína G: 
Molécula sinalizadora liga se ao receptor acoplado à proteína G, o qual ativa a proteína Percorre a membrana até encontrar uma proteína efetora G, a adenilato ciclase é a enzima amplificadora que converte ATP em AMP cíclico que ativa então a proteína cinase A ( PKa) que fosforila outras enzimas intracelulares que participam da cascata de reação. 
Sistema fosfolipase C acoplado a proteína G: 
A molécula sinalizadora ativa esta via a fosfolipase C ,acoplada à proteína G, converte um fosfolipídio de membrana plasmática em duas moléculas de 2º mensageiros: o DAG e o IP3. 
O DAG é apolar permanecendo na porção lipídica da membrana e interage com a proteína cinase C (PKc)- ativada pelo cálcio- e associada a face citoplasmatica.- fosforila proteínas citosólicas que continuam a cascata.
O IP3 é uma molécula mensageira hidrofílico, deixando a
Membrana e entrando no citoplasma. Se liga a um canal de cálcio no RE, abrindo e permitindo que o cálcio se difunda do RE para o citosol.
Molécula sinal—> ativa receptor e proteína G associada—> ativa fosfolipase c (enzima amplificadora)—> converte fosfolipídio (lipídio de membrana ) em DAG(permanece na membrana—> ativa proteína cinase C—> fosforila proteínas) E IP3 (se difunde no citoplasma —> estimula liberação de cálcio das organelas criando um sinal de cálcio).
Sistema de adenil 
O receptor de membrana acoplado à proteína G é ativado por sinalização. Ocorre na subunidade alfa a troca por GTP e percorre a membrana até encontrar a célula efetiva com potencial amplificadora a adenilil que se ativa e muda o AMP em AMP c podendo agora amplificar seu sinal dentroda célula.
Adrenalina – neurotransmissor pode se conectar a diferentes receptores
Alfa: gera vasoconstrição, aumenta a pressão no vaso e reduz o fluxo sanguíneo.
Beta 2: gera vasodilatação, diminui a pressão no caso é reduz o fluxo sanguíneo
A resposta depende da célula e do receptor ao qual o ligante se conecta, e não do neurotransmissor. Visando atender a demanda do tecido ao qual pertencem.
Noradrenalina em receptor beta excitatória. Noradrenalina se liga ao receptor beta adrenérgico e ativa o sítio Gs da proteína G. Que ativa a enzima adeniliciclase produzindo Ampc a partir de ATP. AMPc ativa quinase A(PKa) que abre canais de cálcio e gera contração. 
Noradrenalina em receptor alfa 2 inibitório (adrenérgico). Noradrenalina se liga ao receptor acoplado à proteína Gi, inibe a enzima adenilato ciclase e deixará de produzir AMP cíclico e assim os canais de cálcio que estavam abertos se fecham.
Cálcio como sinalizador celular: Entra na célula por canais de cálcio controlados por voltagem/ ligantes / mecanicamente, também pode ser liberado a partir de compartimentos intracelulares estimulado por segundos mensageiros , como IP3. A maior parte de cálcio está concentrada no retículo endoplasmático via transporte ativo.
A liberação de cálcio no citosol cria um sinal que se combinam com proteínas citoplasmáticas para exercer alguns efeitos:
A) Calmodulina- Altera a atividade enzimática/ transportadores/ abertura de canais iônicos.
B) proteínas reguladoras—> altera o movimento de proteínas contráteis ou do citoesqueleto- microtúbulos). Ex:: Tropomina- inicia contração muscular
C) Proteínas reguladoras —> exocitose de vesículas secretoras 
D) Canais iônicos – alterando seu estado de abertura
E) Entrada de cálcio no zigoto inicia desenvolvimento do embrião.
Gases
Solúveis são sinalizadores de curta duração autóctones/ parácrina .
Ex: óxido nítrico , monóxido de carbono e sulfeto de hidrogênio 
Obs-óxido nítrico -fator de relaxamento do endotélio (EDRF): difunde-se do endotélio para as células musculares lisas adjacentes, relaxando o músculo e dilatando o vaso.
Nos tecidos o Aginina +O2 —sintetizado com óxido nítrico—> NO + citrulina (um aminoácido).
NO—> receptor—> ativa guanilato ciclase citolítico—> GMPc—> relaxa vasos sanguíneos.
Ps:No encéfalo atua como um neurotransmissor e um neuromodulador
Monóxido de carbono-
CO—> guanilato ciclase 
Atua no músculo liso e tecido neural.
Sulfeto de hidrogênio:Também atua no sistema circulatório relaxando os vasos sanguíneos
Modulação das vias de sinalização
Células diferentes podem responder diferentemente a um determinado a molécula sinalizadora, Pois a resposta do celular alvo é determinada pelo receptor ou sua via intracelular associada e não pelo ligante.
Os receptores fornecem flexibilidade nas respostas
1- Especificidade Moléculas diferentes com estruturas similares podem ser capazes de se ligar ao mesmo receptor. Ex: neurotransmissor Noradrenalina e neurohormonio adrenalina Se ligam a receptores adrenérgicos (alfa- maior afinidade com noradrenalina e beta2 – maior afinidade com adrenalina 
2- Agonistas e antagonista :
Agonistas- ligantes que Acionam os receptores
Antagonistas- ligantes que bloqueiam os receptores 
Ex: Nos anticoncepcionais agonistas de estrogênio (modificados) que existem naturalmente mas possuem grupos químicos adicionados para protegê-los da degradação em prolongar sua vida ativa.
3- Múltiplos receptores para um só ligante:A resposta dos vasos sanguíneos,por exemplo, a adrenalina depende da isoforma do receptor e de sua via de transmissão de sinal, não do ligante que ativa o receptor.
Ex: receptor Alpha- ligante adrenalina – vasoconstrição 
Receptor beta 2- ligante adrenalina- vasodilatação 
4- Regulação para cima e para baixo: 
Inicialmente o aumento nos níveis sinalizadores já era uma resposta aumentada à medida que o estímulo continua há uma tentativa de homeostase 
-Regulação para baixo: diminuição do número de receptores, célula pode movê-los por endocitose 
-dessensibilização.
Quando a concentração de um ligante diminui. a célula alvo para não ter uma resposta diminuída há uma tentativa de homeostase
- regulação pra cima: aumentar número de receptores 
- hipersensibilidade 
Finalização das vias de sinalização 
Para interromper a atividade do receptor Pode ocorrer: 
1- Degradação do ligante extracelular
2- Endocitose do complexo receptor ligante
Algumas sinalizações podem ocorrer pela secreção de proteínas. --> maior parte
Outras pela ligação das células, dependente de contato. --> exemplo no sistema imunológico, anticorpos se ligando a antígenos.
A) dependente de contato- molécula transportadora é presa na membrana, molécula não é secretada. Precisa de contato próximo permitindo conexão dela com a célula sinalizadora.
B) parácrina - secreção local, no tecido ao qual faz parte e sinaliza células vizinhas- também do mesmo tecido- fazendo apresentarem o mesmo comportamento.
C) sináptica- secreção local, células estão próximas pois há necessidade de uma resposta rápida.
D) endócrina- em que as moléculas sinais são hormônios que são liberados na corrente sanguínea, alcançando receptores de células distantes para atuar.
Transferência direta – junções comunicantes. (íons, aminoácidos)
Comunicação local – substâncias que se difundem no meio extracelular
A longa distância -- combinação de sinais químicos.
Quinase a (PKa)-
Ativação de PKa—> proteína quinase depende de AMP cíclico. Quinase tem função de fosforilar.
Subunidade catalítica- realiza a fosforilação em si.
Subunidade inibitória- mantém a subunidade inativa, pois ela gasta muita energia, portanto isso deixa o processo eficiente.
Com a produção de ampc, este que se liga às subunidades inibitórias induz uma mudança na morfologia da subunidade o que implica da dissociação da subunidade dissociatória a subunidade catalítica, e assim passa a ser ativa. Por isso, é dependente de AMpc, na verdade a ativação da subunidade catalítica depende dela.
As subunidades catalíticas, assim, fazem fosforilação em proteínas no citosol (alteração de metabolismo ou de citoesqueleto) e em proteínas no núcleo (atua proteínas ligadas a expressão de genes podendo aumentar ou inibir a transcrição gênica) da célula.
Obs-Dois mecanismos de bloqueio a proteína G- subunidade beta/gama e ligada a GDP.
Ação da toxina da cólera:
Toxina com duas subunidades que são encontradas no enterócito (célula endotelial intestinal) , altera a subunidade alfa da proteína GS-estimulatória- (por ribosilação), impedindo assim a hidrólise de GTP
(GTP🡪 GDP) - assim ela permanece continuamente ativa, o que estimula continuamente a adenilato ciclase o que eleva os níveis de AMP cíclico. Na célula do enterócito ativa a proteína de condutância de cloreto provocando o efluxo de cloreto e água para a luz intestinal (puxada por osmose pelo cloreto). Gera desidratação.
Coqueluche:
Conhecida como pertush- tosse persistente. Bactéria produz toxina com 5 subunidades (pentamérica) endocitada seletivamente pela célula alvo do sistema respiratório formando o endossomo até a liberação da subunidade alfa, provoca ribosilação na proteína G e a impede de realizar sua atividade induzindo o aumento de AMP cíclico. Bloqueia a proteína G-inibitória- que normalmente induz a diminuição do AMP cíclico e, portanto, o seu nível agora aumenta. Isso desencadeia o aumento da produção de muco e esse aumento contínuo faz com que ocorra a necessidade de tossir constantemente.
 
As proteínas G podem interagir com a fosfolipase C; fosfolipase quebra fosfolipídio, então quebra fosfatidilinositol a parte hidrofóbica fica presa ao citoesqueleto a hidrofílica se conecta a canais de cálcio do lúmen do RER e influencia o fluxo de íons ao meio citosólico. Estimulam a proteína quinase C- fosforila e é dependente de cálcio para sofrer ativação- que na membrana pode fosforilar outras proteínas.
Alguns autores consideram o cálcio como um segundo mensageiro, mas é um íon então não é clássica como os outros. Ele está associado a uma série de eventos de ativaçãode células.
Receptores intracelulares
Ação de hormônios esteróides, tireoidianas e retinóide que tem livre trânsito pela membrana plasmática ( pequenos e hidrofóbicos).
A ativação dos receptores gera transcrição de genes específicos.
Presença de sequência no material genético respondendo a hormônios de receptores específicos (HRE).
Receptor intracelular mas fora do núcleo -Tendência de sofrer dimerização e ir para o núcleo da célula 
Receptor no Núcleo
Molécula sinal: lipossolúvel / hidrofóbica 🡪 cortisol, estradiol, testosterona 🡪 anel aromático fornece caráter hidrofóbico.
Resposta nucleares normalmente são ativadas, tem ação com síntese proteica- altera sequência de RNA mensageiro.
Molécula sinal intracelular🡪 resposta lenta, regulação gênica. Com ação duradoura. Pois alteram síntese proteínas e assim a expressão do gene.
 
atua em mecanismo de alteração do fluxo de informação genética
Pois gera síntese protéica alterada, maquinarias citoplasmáticas alterada e comportamento celular alterado.
Dois sítios de ligação : um com o ligante na porção C terminal e outro ,pela participação do mecanismo de expressão gênica, na ligação do DNA genético para alterar o gene.
Normalmente o sítio com o gene está inativo🡪 para evitar alterações no DNA desnecessariamente. É ativado quando o hormônio entra na célula e realiza modificações que ativam esse sítio.
Atuam na regulação da transcrição gemina🡪 aumentam ou diminuem a formação do RNA mensageiro, cada hormônio atua em diferentes receptores alterando hormônios específicos em reações transcricionais.
Exemplo hipotalâmicos- hipofisário- tireoidiano
Hipotálamo libera TRH que age na hipófise ( adeno hipófise) estimulando a liberação da TSH na própria hipófise. A TSH chega às células dá tireóides, pelos vasos sanguíneos, que possuem receptor acoplado à proteína G. A proteína G tem como sistema efetor a Ademilson ciclame🡪 gera AMO C que ativa as células tireóideas estimulando a liberação de T3 e T4. Que são hormônios hidrofóbicas, atravessam a camada das células alvos e se ligam a seus receptores fazendo com que o complexo entre no núcleo se conectando a genes alvos e regulando a expressão de genes🡪 ativam a expressão de genes e estimulam a transcrição de RNA mensageiros.
Detectável no sangue é o hormônio T4- hidrofóbicas, carregados por proteínas transportadoras plasmáticas, específicas para hormônios hidrofóbicos. Ex: proteína carreadora TBG- que ao entrar na célula sofre conversão se transforma em T3🡪 se conecta a receptor específicos nucleico que o leva para ambiente nuclear🡪 no núcleo há outro receptor que a sítio específico para se conectar ao T3 e o sítio para se conectar ao gene🡪 gera alteração na transcrição🡪 RNA mensageiro formado🡪 vai ao citosol🡪 sofre amadurecimento🡪 atua no metabolismo.
Receptor de T3 intracelular sofre dimerização.--> para fornecer estabilidade ao receptor.
Sem a ligação do T3 ao receptor nuclear o gene está inativado- situação de repressão ( genes intrinsecamente inativos) – com a conexão o gene é ativado- situação de ativação.
Se os genes estivessem sempre ativos seria um gasto energético enorme desnecessário 🡪 a ativação dos genes promove a eficiência.
Testosterona
5 alfa testoterase transforma testosterona em di-hidrotestosterona (DHT) que se liga ao receptor intracelular AR- antes com proteína inibitória HSP- esse receptor sofre dimerização e fosforilação para fornecer mais estabilidade e aí são translúcidas para o núcleo da célula em que o complexo se liga no DNA a elementos respondedores a androgênios o que ativa processo de transcrição 
Vitamina D
Hipofilica é participante da sinalização por receptores intracelulares que sofrem dimerização e entram no núcleo podendo induzir a transcrição ou bloquear.
Júlia Furtado Brandão