Receptor de proteína G

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receptor de
proteína G
Processos celulares e moleculares
Luíza Soares 19.2-UNIFACS
Luíza Soares 19.2 
 
RECEPTORES ASSOCIADOS A PROTEINA G 
Normalmente fosfarilação serve para ativar e desfosfarilação serve para inativar. 
 
 
 
 
 
 
A proteína cinase 
fosforila. 
Normalmente a 
fosforilação ativa as 
moléculas. Já a 
fosfatase, ao retirar 
o fosfato da 
molécula, faz com 
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que ela seja desativada. 
Existe também a sinalização por troca de GDP/GTP. Nesse caso, não vai ocorrer a atividade de 
proteínas específicas, as próprias proteínas são capazes. 
 
 
 
A proteína G NÃO é uma proteína receptora. Ela é associada a um receptor. Ela 
também não é uma proteína integral, pois ela não atravessa a membrana. É uma 
proteína periférica. É uma proteína heterotrimérica, possui três subunidades 
diferentes. Uma de suas subunidades está ligada a um nucleosídeo. Quando a 
proteína G está ligada ao GDP (pela unidade alfa), ela está desligada. 
 
 
Quando o ligante se liga ao receptor, a proteína G troca a 
molécula de GDP pelo GTP e a subunidade alfa desliza-se pela 
membrana até encontrar uma molécula efetora. Isso acontece 
porque quando troca o GDP por GTP, há uma mudança na forma 
da subunidade alfa. Gera uma estrutura “saliente” que faz com 
que a subunidade alfa se dissocie das outras duas subunidades, 
que antes atuavam no controle da subunidade alfa. 
Nossos mecanismos de ação são normalmente controlados para 
que a célula não gaste muita energia. Normalmente os 
mecanismos de ação das enzimas são bem regulados. Nós temos 
mais mecanismos de controle do que mecanismos de ação. 
 
Não existe apenas um tipo de proteína G. Cada tipo possui um 
perfil de atividade diferente das outras. As principais são Gs, Gq e 
Gi. 
SEGUNDOS MENSAGEIROS 
As formas cíclicas do AMP e GMP funcionam como segundos mensageiros. Os segundos 
mensageiros têm a capacidade de ampliar o sinal para dentro da célula. 
A vantagem de ter segundos mensageiros é que intracelularmente são produzidos muitos 
mediadores, isto é, amplificação do sinal inicial: os demais receptores possuem uma relação 
de 1 ligante: 1 canal iônico. No sistema acoplado à proteína G a relação é de 1 ligante: muitos 
canais. Os segundos mensageiros NÃO são proteínas. 
*Tanto a molécula sinal como o receptor estão ancorados na membrana. Eles não vão sair da 
membrana para enviar algum sinal. Eles vão ativar moléculas específicas que vão fazer isso. 
 
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*A função da proteína cinase é fosforilar para normalmente causar uma ativação. A cinase A 
depende do AMPc para se ativar. 
 
ENZIMAS AMPLIFICADORAS: 
 
 
ATIVAÇÃO HORMONAL DA ADENILIL CICLASE-ADRENILIL 
 
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A proteína G pode estimular a geração de 2º mensageiros e acionar outras proteínas 
efetuadoras intracelulares. A Adenil ciclase é uma das enzimas-chaves que uma vez ativada 
pela proteína G produz um 2º mensageiro conhecido como cAMP. Conforme a célula-alvo, 
encontraremos subtipos de proteínas G (Gs, Gi e Go). A Adenilil ciclase é uma molécula efetora 
que converte ATP em AMP cíclico (2º mensageiro). Esse é o mecanismo básico para formar o 
segundo mensageiro. 
 
A reposta a uma mesma molécula sinalizadora depende do receptor-alvo. O que modula a 
reposta são os receptores. Por isso estuda-se sinalização baseada nos receptores. 
 
 
 
-Noradrenalina, quando se liga ao receptor do tipo beta adrenérgico, ativa o sítio Gs da 
proteína G. Esta ativa a enzima-chave adenilciclase que a partir do ATP produzirá o 2º 
mensageiro, o cAMP. 
-O cAMP tem a função de ativar uma enzima quinase A (PKA) cuja função é a de fosforilar 
canais de Ca++. 
-Um outro tipo de receptor da mesma noradrenalina é um tipo alfa-2 adrenérgico que tem 
efeito antagônico, ou seja, inibir a adenilciclase. A inibição da enzima deixará de produzir 
cAMP e como consequência os canais de K+ que estavam abertos, se fecham. 
 
 
AS PROTEÍNAS G PODEM: 
-Regular canais iônicos; 
-Ativar enzimas (Adenil ciclase). 
 
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A proteína PKA é dependente do AMP-cíclico. Ela apresenta quatro subunidades: duas 
regulatórias e que mantém as duas subunidades catalíticas inativas, quando ligadas a elas. O 
AMPc ao se ligar as subunidades regulatórias mudam a sua conformação e fazem com que elas 
soltem as subunidades catalíticas, ativando, portanto, a enzima PKA. Estando ativa, ela é capaz 
de fazer a fosforilação. Esse processo ativa as subunidades catalíticas. Essas subunidades 
catalíticas podem entrar no 
compartimento nuclear e ativar 
proteínas que são importantes 
fatores de transcrição. 
*Essa resposta causa uma alteração 
da expressão gênica. 
*Enquanto a proteína G estiver 
ligada a adenilil ciclase, ela vai 
continuar produzindo o AMP cíclico. 
Ela só vai parar de produzir o AMP 
cíclico quando a proteína G realizar 
a hidrólise do seu nucleosideo 
trifosfato e transformá-lo em GDP. 
 
 
 
 
 
 
 
CÓLERA 
 
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O sal e o açúcar são muito utilizados contra a desidratação. Na “ponta” das microvilosidades, 
tem SGLT, que faz o transporte de sódio e glicose de forma secundária. Quando o indivíduo 
ingere mais sal e açúcar, a água acaba sendo “levada” junto com eles para dentro da célula. 
É uma doença que mata por desidratação. 
O vibrião da cólera produz uma toxina que é uma proteína com duas subunidades, alfa e beta. 
Ela é recebida pelos enterócitos e vai atuar na proteína G. Ela vai ribosilar a proteína Gs (perfil 
estimulatório). Ela vai adicionar uma ribose nessa proteína G. Isso faz com que a proteína G 
não consiga mais hidrolisar o GTP. Ela não consegue mais trocar o GTP por GDP, ficando 
sempre ativa. 
O fato dela estar sempre ativa vai aumentar o nível de AMPc na célula. Esse AMPc vai atuar os 
canais de condutância de cloreto. Fazendo com que que esse íon saia da célula e perca água 
para o meio extracelular (lúmen do intestino). A célula vai desidratar por causa disso. A água 
está saindo porque tem muito soluto saindo. 
 
COQUELUCHE (pertússis) 
 
Também é provocada por uma bactéria. 
Há uma tosse excessiva em reposta a 
produção excessiva de muco. 
A bactéria produz uma toxina pentamérica. 
Ela vai ser endocitada pela célula alvo. 
Uma das suas subunidades (alfa) vai causar 
uma ribosilação da proteína Gi, que 
naturalmente bloqueia a produção de AMPc. 
Há um “bloqueio do bloqueio”. A enzima que 
deveria inibir a produção de AMPc está sendo 
inibida por ribosilação. Então os níveis de AMPc aumentam. Esse aumento vai causar uma 
produção excessiva de muco, nas células do sistema respiratório. Aumento de secreção e 
tosse. 
 
PROTEÍNAS G PODEM AGIR EM CONJUNTO COM A FOSFOLIPASE C 
Luíza Soares 19.2 
 
 
A fosfolipase C é uma enzima efetora/amplificadora. Ela quebra fosfolipídeo. Ela quebra o 
fosfatidilinositol. Quando quebrado dá origem ao IP3 e ao DAG. A proteína G responsável por 
esse processo é a proteína Gq. O DAG vai se ligar a proteína cinase C na membrana. O IP3 se 
difunde para o citosol, se liga aos canais de cálcio do retículo sarcoplasmático e provoca a 
saída do íon para o citosol. Esse cálcio que saiu vai participar da ativação também da proteína 
cinase C. É uma proteína dependente de cálcio. 
*DAG é hidrofóbico e fica na membrana. O IP3 é hidrofílico e se difunde pro citosol. Pode-se 
dizer que o DAG ativa diretamente a PKC e o IP3 ativa indiretamente (já que ele não se liga 
diretamente, ele libera o cálcio para este se ligar a PKC e o ative). 
 
O cálcio também pode ser considerado um segundo mensageiro. Só que ele normalmente não 
está livre na célula. Se ele estiver livre, ele vai provocar a ativação celular. Normalmente ele 
está em algum compartimento, ou ligado a alguma proteína. 
 
ADRENALINA: 
Adrenalina pode ser chamada de epinefrina; 
No CORAÇÃO e MÚSCULOS: receptores betas adrenérgicos acoplados à proteínaGs 
(beat/batida coração e S do Gs lembra ritmo Sinusal); 
Quando estão sob a ação da adrenalina/noradrenalina, a Adenilato Ciclase libera AMPc, que 
irá ativar PKA, fazendo VASODILATAÇÃO. 
 
No VASO: receptores alfa 1 adrenérgicos acoplados à proteína Gq; 
Atuação da adrenalina/noradrenalina ATIVA canais de cálcio devido ao IP3, fazendo 
VASOCONSTRIÇÃO 
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RECEPTOR DE ÓXIDO NÍTRICO (GUANILIL CICLASE) 
• ACETILCOLINA se liga ao receptor MUSCARÍNICO (metabotrópico acoplado à proteína 
Gq) no endotélio do vaso sanguíneo. 
• O IP3 gerado na cascata Gq abre canais de cálcio, que se ligam às proteínas 
CALMODULINAS. 
• Esse complexo cálcio-calmodulina ativa ÓXIDO NÍTRICO (NO) SINTETASE, catalisando 
a reação Arginina + O2 Citrulina + NO. 
• O NO por ser um gás, vai para o músculo liso dos vasos sanguíneos, se ligando ao seu 
RECEPTOR INTRACELULAR GUANILATO CICLASE, catalisando a hidrólise de GTP em 
GMPc (2º MENSAGEIRO). 
• GMPc se liga à PKG (Proteína Cinase G – dependente de GMPc), dilatando o vaso. 
 
 
VASODILATAÇÃO DO MÚSCULO LISO 
• Vimos que o NO se liga ao receptor Guanilato/Guanilil Ciclase dos músculos lisos, 
catalisando a conversão de GTP em GMPc. 
• O GMPc vai se ligar às PKGs, e como toda Proteína Cinase, PKG vai FOSFORILAR canais 
de CÁLCIO e POTÁSSIO. 
• A fosforilação em canais de Potássio (K), fazem eles se ABRIREM. 
• A fosforilação em canais de Cálcio (Ca), fazem eles se FECHAREM. 
• Para lembrar: Cálcio está ligado a CONTRAÇÃO MUSCULAR, logo seus canais precisam 
ser FECHADOS para que os de Potássio agora se ABRAM. 
• Exemplo prático de vasodilatação induzida por ÓXIDO NÍTRICO: VIAGRA. 
• O viagra INIBE a GMPcFOSFODIESTERASE (que transforma GMPc em GMP, inativando 
a PKG), logo a PKG sempre estará ATIVADA porque não há h. 
 
 
 
 
 
 
 
Luíza Soares 19.2