Sinalização celular

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Anna Raphaella – MEDICINA UFG 68 
 
Sinalização Celular 
w Introdução: 
W Importância da sinalização celular: 
o Guia o desenvolvimento embrionário 
o Coordena o desenvolvimento de órgãos e tecidos 
o Principal forma de comunicação celular 
W A comunicação entre as células depende de moléculas 
sinalizadoras extracelulares e de sistemas proteicos que 
permitem à célula responder de forma específica 
W Moléculas sinalizadoras = proteínas, peptídeos, aminoácidos, 
nucleotídeos, esteroides, ácidos graxos, gases dissolvidos 
W Sistemas proteicos = receptor 
 
w Comunicação celular: 
W Nosso corpo utiliza alguns métodos básicos de comunicação célula 
a célula 
 
a) Curtas distâncias 
1. Junções comunicantes: formam conexões citoplasmáticas 
diretas entre células adjacentes 
2. Sinais dependentes de contato: necessitam da interação entre 
moléculas da membrana de duas células 
3. Parácrino: liberam mediadores locais, ou seja, sinalizadores 
liberados que atuarão nas células vizinhas 
p Ex. histamina 
p Ao final, há enzimas que inativam os sinalizadores 
3.3 Autócrino: uma célula secreta moléculas sinalizadoras que se 
ligam aos seus receptores na própria célula 
 
b) Longas distâncias 
1. Sináptica (neuronais): neurônios estendem longos 
prolongamentos (axônio) que lhes permitem entrar em contato 
com células-alvo → sinapse 
p Ex. contração muscular 
2. Endócrina: hormônios são liberados, viajam na corrente 
sanguínea e chegam até a célula-alvo 
p Ex. liberação da insulina 
 
w Vias de sinalização: 
W Uma célula pode responder a um sinal químico particular apenas 
se ela possuir um receptor apropriado para se ligar a esse sinal 
W Todas as vias de sinalização compartilham as características: 
 
W Os receptores podem ser encontrados: no núcleo, citosol ou 
membrana celular 
W O local onde o sinal químico se liga ao receptor depende se a 
molécula sinalizadora é lipofílica ou lipofóbica 
1. Receptores intracelulares: moléculas sinalizadoras lipofílicas 
(apolares) difundem-se através da membrana 
p Resposta mais lenta 
p Ex. hormônios esteroides (cortisol, estradiol, testosterona) 
2. Receptores da superfície celular: moléculas extracelulares 
lipofóbicas (polares) ligam-se a receptores na membrana 
celular 
p Resposta mais rápida 
W Receptores de membrana: 
o Receptor acoplado a canal: a ligação do ligante abre ou fecha 
o canal 
o Receptor acoplado à proteína G: abre um canal iônico ou 
altera a atividade enzimática 
o Receptor enzimático: ativa uma enzima intracelular 
o Receptor integrina: altera as enzimas ou o citoesqueleto 
B Obs: receptor enzimático e integrina = receptores catalíticos 
W Os receptores apresentam saturação, especificidade e competição 
 
w Transdução: 
Anna Raphaella – MEDICINA UFG 68 
 
W Transdutor = dispositivo que converte uma forma de sinal em 
outra forma diferente 
W Transdução de sinal = processo pelo qual uma molécula 
sinalizadora extracelular ativa um receptor de membrana que irá 
alterar moléculas intracelulares para gerar uma resposta 
W Molécula sinalizadora extracelular: primeiro mensageiro | molécula 
sinalizadora intracelular: segundo mensageiro 
W Via de transdução de sinal biológico: 
1. A molécula sinalizadora extracelular (primeiro mensageiro) 
liga-se e ativa um receptor de membrana 
• Pode haver ativação de proteínas-cinase, as quais sais 
enzimas que transferem um grupo fosfato do ATP para 
uma proteína → a fosforilação é um importante método 
de regulação de processos celulares 
• Há ativação de enzimas amplificadores que geram 
segundos mensageiros intracelulares 
2. O receptor de membrana inicia uma cascata intracelular de 
segundos mensageiros 
• Abrem ou fecham canais iônicos, produzindo sinais elétricos 
pela alteração de potencial de membrana 
• Aumentam o cálcio intracelular → ligação do Ca a 
proteínas muda sua função 
• Mudam atividade de enzimas, principalmente das 
proteínas-cinase ou proteínas-fosfatase (removem o 
grupo fosfato) → fosforilação ou desfosforilação pode 
alterar a configuração da proteína 
3. Segundo mensageiro atua em alvos intracelulares para gerar 
uma resposta 
• As proteínas modificadas pela ligação do cálcio e pela 
fosforilação são responsáveis pela resposta da célula ao 
sinal 
W Amplificação: transforma uma única molécula sinalizadora em 
múltiplas moléculas de segundos mensageiros 
o Dá ao corpo maior eficiência 
o Principais: adenilato-ciclase, guanilato-ciclase, fosfolipase C 
 
w Receptores associados a 
canais iônicos: 
W Os receptores mais simples: canais iônicos dependentes de ligante 
W Respostas intracelulares mais rápidas: receptor acoplado ao canal 
W Quando um ligante se liga ao receptor acoplado ao canal, o canal 
abre ou fecha, alterando a permeabilidade da célula → a 
mudança na permeabilidade iônica muda o potencial de 
membrana, criando um sinal elétrico que altera proteínas sensíveis 
a voltagem 
p Ex: canal catiônico sensível à acetilcolina no músculo 
esquelético 
W Alguns canais iônicos de membrana não estão associados com 
receptores de membrana 
o Canais dependentes de voltagem podem ser abertos 
diretamente por alteração do potencial de membrana 
o Canais podem ser abertos mecanicamente → pressão ou 
estiramento da membrana 
o Moléculas intracelulares (AMPc ou ATP) podem abrir ou 
fechar canais dependentes de ligante não acoplados a 
receptores 
 
w Receptores associados à 
proteína g: 
W Os receptores acoplados à proteína G (GPCRs) são uma família 
de proteínas transmembrana que atravessam a bicamada 7 vezes 
W A cauda citoplasmática da proteína receptora é ligada a uma 
molécula transdutora de membrana, com 3 partes, denominada 
proteína G 
W Incluem entre os ligantes: hormônios, fatores de crescimento, 
odorantes, pigmentos visuais, neurotransmissores 
W As proteínas G inativas estão ligadas ao difosfato de guanosina 
(GDP), A troca de GDP pelo trifosfato de guanosina (GTP) ativa a 
proteína G 
W Quando as proteínas G são ativadas: 
o Abrem um canal iônico na membrana 
o Alteram a atividade enzimática no lado citoplasmático da 
membrana 
W As proteínas G ligadas às enzimas amplificadoras constituem a 
maior parte dos mecanismos de transdução de sinal 
 
1. vias gpcr-ampc 
- O sistema adenilato-ciclase-AMPc acoplado à proteína G é o 
sistema de transdução utilizado por muitos hormônios 
proteicos 
- Adenilato-ciclase é a enzima amplificadora que converte ATP 
em uma molécula de segundo mensageiro, o AMP cíclico 
- AMPc ativa a proteína-cinase A (PKA) 
Anna Raphaella – MEDICINA UFG 68 
 
- PKA fosforila outras proteínas intracelulares como parte da 
cascata de sinalização 
 
2. receptores lipídicos 
- Alguns receptores acoplados à proteína G estão ligados a 
uma enzima amplificadora diferente: fosfolipase C (PLC) 
- PLC converte um fosfolipídeo de membrana em duas 
moléculas de segundos mensageiros derivados de lipídeos 
(diacilglicerol e trifosfato de Inositol) 
 
w Receptores enzimáticos: 
W Os receptores enzimáticos possuem duas regiões: 
o Receptora (face extracelular da membrana) 
o Enzimática (face citoplasmática) 
W A ligação do ligante ao receptor ativa a enzima 
W As enzimas dos receptores enzimáticos são proteínas-cinase 
W Os receptores que se associam a enzimas são chamados de 
receptores catalíticos 
W Ligantes para receptores enzimáticos incluem a insulina, citocinas 
e fatores de crescimento 
p A proteína receptora de insulina possui sua própria 
atividade intrínseca de tirosina-cinase 
 
w Receptores integrina: 
W As proteínas transmembrana, chamadas integrinas participam: 
o Coagulação sanguínea 
o Cicatrização 
o Reconhecimento da resposta imune 
o Movimento celular durante o desenvolvimento 
W No lado extracelular: receptores integrina se ligam às proteínas da 
matriz extracelula 
W No lado intracelular: integrinas se ligam ao citoesqueleto via 
proteínas de ancoragem 
W Os receptores integrina também são classificados como receptores 
catalíticos