Sinalização celular

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A maioria das células no organismo 
multicelular vão emitir e receber sinais e isso vai 
coordenar as ações desse organismo. 
 É um processo bastante complexo e envolve 
muitas proteínas. 
 A sinalização envolve um mecanismo 
chamado transdução de sinal- conversão da 
informação extracelular em sinais celulares. Esses 
sinais irão influenciar no comportamento celular 
como no metabolismo e divisão celular, expressão 
gênica, fagocitose, etc. 
 Dois tipos de células sempre estão se 
comunicando: 
o Célula sinalizadora: emite a 
mensagem/sinal. Na maioria das vezes a 
molécula sinalizadora é secretada por 
exocitose no espaço extracelular, mas 
também pode estar exposta na 
membrana plasmática a célula. 
o Célula alvo- recebe a mensagem/sinal 
através de uma proteína receptora que 
pode estar na superfície da célula ou 
dentro dela. 
 Os mecanismos de comunicação celular 
dependem de quatro elementos: 
 
o Molécula de sinalização extracelular: essa 
molécula foi liberada no espaço 
extracelular e vai ser reconhecida por uma 
proteína receptora. 
o Proteína receptora: está inserida na 
membrana plasmática da célula alvo. 
 
 
o Proteínas de sinalização intracelular: 
dentro da célula existem várias proteínas 
para que haja transferência de 
informação, que são ativadas como uma 
cascata- chamada de 
cascata de sinalização (uma proteína 
ativando outra e assim sucessivamente) 
até encontrar uma proteína efetora. 
o Proteínas efetoras: essas proteínas são as 
que efetivamente vão mudar o 
comportamento da célula. 
 
 
 
I. Dependente de contato: A molécula de 
sinalização está ligada na membrana plasmática 
da célula sinalizadora e exposta pela superfície da 
célula. 
II. Parácrina: Envolve células que estão próximas. 
Ela libera a molécula sinalizadora no espaço 
extracelular, afetando células adjacentes a ela. 
Associada a essa sinalização, existe a autócrina, 
pois ela libera sinais para células vizinhas e pode 
responder a si mesma. A célula que emite sinal tem 
receptores para responder o próprio sina. 
III. Sináptica: Envolve neurônios que vão liberar os 
neurotransmissores- moléculas de sinalização 
específica, na fenda sináptica. Eles se ligam a 
receptores na célula alvo. 
IV. Endócrina: Envolve hormônios. A célula 
sinalizadora é a glândula que sintetiza o hormônio 
e a molécula sinalizadora é um hormônio. Essa 
molécula foi liberada por uma célula endócrina 
na corrente sanguínea, então o hormônio será 
distribuído pela corrente sanguínea podendo 
afetar diversos tecidos diferentes. 
Tipos de sinalização 
 A célula deve responder seletivamente aos 
múltiplos sinais aos quais está sujeita pois ela 
depende deles para sua sobrevivência. 
Uma célula que não recebe sinais dispara o 
processo de apoptose- morte celular 
programada. 
 
 
 
(A) Receptores de superfície celular 
Serão sempre proteínas transmembrana que 
estão inseridas na bicamada fosfolipídica da 
membrana plasmática. Vão reconhecer o sinal na 
superfície da célula. 
Existem três grupos de receptores que sempre vão 
reconhecer moléculas sinalizadoras que não 
conseguem se difundir pela bicamada 
fosfolipídica da membrana da célula alvo- são 
moléculas grandes e com características 
hidrofílicas. Elas vão encontrar seus receptores na 
membrana plasmática a célula. O sinal vai ser 
reconhecido na superfície e convertido em sinal 
intracelular, mas a molécula não vai entrar na 
célula alvo. 
1. Receptores acoplados à canais iônicos: 
o Também chamados de receptores 
ionotrópicos. Nesse caso a proteína 
transmembrana possui função dupla: ela é 
receptora de sinal e transportadora de 
íons, o canal será regulado pela molécula 
ligante (acetilcolina) que vai promover a 
abertura desse canal para a passagem de 
íons. 
o Neurotransmissores que sinalizam através 
desses canais: serotonina, glutamato, 
glicina e ácido y-aminobutírico. 
2. Receptores acoplados à proteínas G: 
o Receptor de passagem múltipla que está 
inserido na membrana plasmática da 
célula interagindo com ela. 
o Dentro desse grupo existem diversos 
receptores que vão se acoplar à uma 
proteína G (ligada à membrana e possui 3 
subunidades: alfa, beta e gama) após 
receber a molécula sinalizadora. Essa 
molécula se liga no receptor e o ativa para 
que ele mude sua formação e se aproxime 
da proteína G. 
o Com essa ativação ele se acopla a 
proteína e aquele GDP que estava na 
subunidade alfa vai ser substituído por um 
GTP. A partir disso, as subunidades se 
separam em alfa ativa e beta e gama 
ativa. Eles podem se ligar a outras 
proteínas intracelulares passando 
informações adiante. 
o A subunidade alfa ativa se liga à uma 
proteína de membrana que também é 
uma enzima chamada adenililciclase e 
ativa ela. Quando ativa, ela converte o 
ATP (adenosina trifosfato) que está no 
citosol em uma molécula chamada AMP 
cíclico fazendo com que ele perca 2 
fosfatos de uma vez e se torne uma 
adenosina monofosfato, que se fecha em 
um anel. 
o Esse AMP cíclico é um segundo 
mensageiro que está no citosol e vai ativar 
diversas outras proteínas como, por 
exemplo, a enzima PKA (proteína quinase). 
Quando ativa, ela pode sair fosforilando 
outros substratos diferentes dentro da 
célula, migrar para o núcleo e até mesmo 
regular a expressão gênica. 
o Os segundos mensageiros e as cascatas 
enzimáticas ampliam o sinal. 
o Existe também outro segundo mensageiro, 
a molécula que está dentro da célula 
espalhando o sinal a partir da sintetização 
fora da célula. 
o As subunidades da proteína G podem 
ativar a enzima fosfolipase C, que vai 
quebrar o fosfolipídio em dois pedaços e 
um deles é o inocitol, que ficará no citosol 
se tornando um segundo mensageiro 
podendo ativar outras proteínas. 
3. Receptores acoplados à enzimas ou com 
atividade enzimática- RTK: 
o São proteínas transmembrana de 
passagem única pela membrana 
atravessando a bicamada fosfolipídica. 
o Chamados de receptores tirosina quinase 
o Possui diferentes tipos de receptores e 
formam um grupo com características em 
Tipos de receptores 
comum: região com domínio tirosina quinase. 
 
o Os receptores estão para fatores de 
crescimento- moléculas que regulam o 
ciclo celular da célula. 
o A molécula sinalizadora interage e se liga 
com o domínio extracelular da proteína, 
isso vai gerar uma modificação que vai 
ativar o domínio tirosina quinase. 
o O receptor de insulina é importante pois 
gera inúmeras sinalizações e respostas na 
célula 
o Normalmente os receptores estão na 
forma monomérica inativos na superfície 
da célula, mas quando a molécula 
sinalizadora se liga, ocorre uma 
aproximação de dois receptores 
formando um dímero. 
o A auto fosforilação que acontece nos 
receptores é promovida pela dimerização, 
onde uma enzima fosforila a outra e torna 
a região ativa, promovendo o 
recrutamento de outras proteínas para 
serem ativadas. 
 Sinalização pela insulina 
A fosforilação pode ativar uma via que pode levar 
a exposição de transportadores de glicoses 
associados a vesículas, até que elas se fundem 
com a membrana (ajudando na captação de 
glicose dentro da célula) após a sinalização pela 
insulina. Essa via de sinalização envolve a 
proliferação e sobrevivência da célula e também 
com metabolismo de lipídios, proteínas e 
glicogênio. 
(B) Receptores intracelulares: 
Geralmente se encontram dentro do núcleo, mas 
também podem estar no citosol e migrar pro 
núcleo na hora da sinalização. Isso acontece pois 
em são proteínas reguladoras de genes e vão se 
ligar a uma sequência reguladora do DNA, logo 
devem trabalhar dentro do núcleo. 
São proteínas que possuem domínios de ligaçãoo 
DNA. Quando ele está sem a molécula 
sinalizadora, fica na forma inativa, pois possui um 
complexo inibitório associado a esse receptor, 
bloqueando o domínio de ligação ao DNA. 
Sinalização através de receptores intracelulares: 
A molécula sinalizadora entra na célula 
difundindo-se pela membrana plasmática para 
chegar no receptor (para isso ela precisa ser uma 
molécula pequena, hidrofóbica e ter afinidade 
pelos lipídeos para passar a bicamada 
fosfolipídica), ao chegar no núcleo encontra o 
receptor e o ativa pra que ele se ligue ao DNA. 
Os mecanismos de sinalização que envolve esses 
receptores intracelulares sempre vão regular a 
expressão gênica, e normalmente as moléculas 
sinalizadoras são hormônios com caráter lipídicos: 
esteroides, retinóides, vitamina D, hormônios 
tireoidianos. 
 Tipos celulares diferentes podem responder 
de forma diferente ao mesmo ligante. O receptor 
define toda a resposta, uma mesma molécula 
sinalizadora pode ter perfis de respostas diferentes 
em células diferentes, pois essas células estão 
expressando um tipo de receptor que terá seu 
próprio mecanismo. 
Se a sinalização envolve uma alteração da 
transcrição gênica, acaba demorando mais 
tempo e tendo uma resposta mais lenta. 
Já se for uma cascata de sinalização (que vai 
levar uma operação de atividade de uma 
proteína na célula, ativar ou desativar essa 
proteína) isso envolve uma resposta bem rápida. 
Integração das vias de sinalização 
A sinalização é muito complexa, vai determinar 
tudo que acontece nas células e como elas 
definem seu destino. 
 Sinalização através de gases: 
O óxido nítrico promove essa sinalização que 
independe de receptores. Os gases são moléculas 
muito pequenas que se difundem pela 
membrana, entrando na célula e mexendo 
diretamente com uma enzima. É 
um mecanismo importante envolvido no controle 
da pressão sanguínea. A célula endotelial que 
recobre internamente o vaso sanguíneo produz o 
óxido nítrico após uma sinalização (acetilcolina), 
ativa a enzima produtora desse gás, que ao ser 
liberado age nas células de musculo liso, que 
respondem com relaxamento muscular.