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receptores de superfície acoplados a proteína g Sinalização será dividida por receptores já que são muitas possíveis respostas, muitos tipos de receptores para entender os mecanismos, que serão agrupados para facilitar o entendimento. Cada tipo de receptor quando estimulados, geram na célula uma resposta especifica. O tipo de receptor que influencia no tipo de resposta, além do tipo de célula e seus mecanismos específicos de acordo com a sua função. 1º etapa na sinalização: recepção é fundamental para que a sinalização ocorra de maneira efetiva e dependendo do receptor será um tipo de resposta. 2º etapa- Transdução- converte o estimulo em outro, amplificando o sinal e ativando mecanismos para que ocorra a resposta 3ºetapa- Resposta Receptores de superfície de membrana, acoplados a uma proteína periférica de membrana- proteína G A proteína G tem esse nome por trocar GDP em GTP para se ativar. Troca um nucleosideo difosfatafo em um nucleosideo trifosfatado. A proteína é acoplada/ associada a um receptor Superfície da célula- Membrana celular/ membrana plasmática • Proteínas receptoras: recebem sinais químicos extracelulares Ligantes hidrofílicos e grandes que não atravessam a bicamada lipídica. Proteínas interbembranares ou Integrais de membrana • Proteínas de canal- receptoras com região para passagem do íon e região para molécula sinal ou ligante se ligar à proteína que ao se ligar abre o canal e deixa o íon passar- são proteínas de canal e receptoras, já que se ligam a moléculas sinalizadoras extracelulares para gerar a abertura ou fechamento de canais permitindo a passagem de íons. Receptores associados a proteína G são integrais Fármacos podem interferir na abertura e fechamento de canais se ligando a proteína, são desenhados para se ligarem aos receptores para controlar os canais. • Receptor enzimático ou associado a enzima- tem domínio de ligação na molécula sinalizadora na região extracelular. Na região intracelular ela tem uma função catalítica, transformar moléculas, fosforilar moléculas para ativações, etc. tem 2 tipos- próprio receptor é uma enzima ou é um receptor que se associa a uma enzima na parte intracelular. • Receptores acoplados a Proteína G- porção extracelular se liga a molécula sinalizadora e tem uma conexão com a proteína G na superfície interna, essa proteína g responsável pela ativação de outras proteínas na cascata de sinalização. • Receptores associados a proteínas do citoesqueleto do tipo integrinas- Proteínas podem servir como proteínas receptoras por terem sítios de ligação com moléculas sinal extracelulares. Induzem alterações no citoesqueleto. Receptores de canal iônico tem a região para passagem do íon, proteínas de canal, entre as subunidades, têm sítios de ligação entre as proteínas de canal com moléculas sinalizadoras extracelulares. Esses sítios de ligação quando ocupados permitem a abertura ou fechamento do canal permitindo a passagem de ions com a permeabilidade permitida. São mais rápidas. Acetilcolina e Gaba são exemplos de substancias que se ligam ao sitio de ligação de canais iônicos. Gaba- relacionado com o SNC, aminoácido importante. A proteína de cloreto é regulada pelo agonista ou antagonista do GABA. Ex: Célula muscular para entrar em atividade precisa despolarizar ate gerar a contração, para haver a contração é necessário um sinal químico, acetilcolina, que se ligara a proteína receptora e estimularão a abertura de canal, permitindo a entrada de íons na célula, despolarizando-a. Após a acetilcolina se soltar, o canal sera fechado impedindo a passagem de ions. Comutação de nucleotídeos na sinalização para eficiência na ativação de proteínas. » Sinalização por fosforilação: proteínas sinases fosforilam, adicionam moléculas de fosfato na proteína para que ela se ative. Quando a resposta não precisa ser mais executada, é necessário a proteína fosfatase para remoção do grupamento fosfato e consequentemente desligar a proteína. » Sinalização por ligação a GTP: comutação- troca de nucleosideos. Proteína G tem capacidade de se ligar ao GTP para se ativar. Sinal químico chega na célula, a proteína retira o GDP e troca o GDP por um GTP para se ativar, quando o sinal químico sai, a proteína faz hidrolise do GTP, retirando 1 fosfato, o transformando em um difosfato, retornando ao estado de repouso inicial, com a proteína inativa. Se as proteínas ficassem ativas sempre, haveria um gasto energético muito alto, prejudicando a célula. Robert J. Lefkowitz e Brian K. Kobika descobriram a proteína G A proteína G é acoplada a um receptor de superfície de membrana, transmembranica , receptor de 7 passagens de membrana plasmática. Proteína- região N- NH3- extracelular e região C- COO região intracelular- citosolico. Essa proteína tem 2 sítios de interação: - 1º sitio de interação- sitio voltado pra face extracelular e se liga a uma molécula sinal ex.: acetilcolina e noradrenalina, peptídeos e hidrofílica - 2º sitio de interação- internamente tem sitio de interação com a proteína G Proteína G é uma proteína periférica de membrana, já que ela não atravessa a bicamada e está exposta apenas na superfície intracelular, ta interagindo com o receptor na parte intracelular. Ancorada na monocamada interna da bi camada lipídica, é uma proteína que apresenta 3 subunidades, proteína portanto, heterotrimérica, porque além de serem 3 subunidades, essas três são diferentes por isso é heterotrimérica. 1 das subunidades são ligadas ao GDP que é trocado por GTP para ela executar a sua função. Modelo tridimensional Subunidade a hélice é o espiral Subunidade b- Folha Beta pregueada- modelo de zig-zag Subunidade g Proteína G: » Heterotrimérica que fica ancorada na Membrana citoplasmática » 3 subunidades (a,b,g) » Em repouso é ligada a uma molécula de GDP na subunidade a » Quando o ligante se liga ao receptor, a proteína G troca o GDP pelo GTP e a subunidade alfa deliza-se pela membrana ate encontrar uma molécula efetora. Quando o receptor faz interação com a molécula sinal no meio extracelular, ele vai estimular a proteína a ativar a proteína G fazendo com ele e ela faça a comutação de GDP por GTP, mudando a forma da proteína G, na subunidade a, a medida que vai acontecendo a comutação, a proteína muda a sua forma, formar uma protuberância por conta da ativação do domínio catalítico dela e isso aconteceu ao trocar os nucleotídeos. A partir dai, a subunidade a se dissocia das outras duas subunidades b e g, deixando o complexo beta-gama, e a subunidade a com o GTP se delizará sobre a membrana ate encontrar a proteína chamada de molécula efetora, essa proteína vai atuar na cascata de sinalização da célula, depende do tipo de proteína G para saber qual será a molécula efetora ativada na membrana. Ex.: A proteína efetora que é ativada pela proteína G pode ser a Fosfolipase C, é uma proteína enzimática que esta na bicamada lipidica e que cliva o fosfatidilinositol em 1,4,5-trifosfato (IP3) e diacilglicerol DAG. Proteína G tem a subunidade a ativada por uma ligação com o GTP, daí vai deslizar ate encontrar a proteína alvo, inicialmente inativa, que ao ter uma ligação com a proteína G será ativada e ira executar alguma atividade na membrana. No caso da fosfolipase C (PLC) que ao ser ativada quebra o fosfatidilinositol na bicamada, liberando IP3 para o citosol e deixando o DAG e diacilglicerol na monocamada interna. Após ativar a proteína alvo, a subunidade a hidrolisa o GTP retirando 1 fosfato, transformando ele em GDP, menos energética, isso contribui para que a subunidade a da proteína G se inative e entre em repouso novamente, reestabelecendo a conexão a, b e g, retornando a estrutura inicial, heterotrimérica em repouso. Tipos de proteína G- respostas diferentes a um mesmo tipo de sinalização, dependendo da célula Gs – G estimulatória; associada a estimulaçãode proteínas. Gi- G inibitórias das proteínas efetoras G0 Gp/Gq- a efetora é fosfolipase C ou PCL Gt- proteína especifica para processos nos olhos Ex.: adrenalina se ligou a receptores diferentes em células diferentes, provocando vasoconstricao- adrenalina + receptor b2 ou vasodilatação- adrenalina + receptor a de acordo com o receptor encontrado o vaso sanguíneo. Coração e vaso – noradrenalina Coração – receptor b excitatório- proteína Gs Vaso- receptor a2 inibitório – proteína Gi Como os receptores conseguem respostas diferentes? Eles se diferenciam pq a proteína G na qual eles são ligados são diferentes. Proteína Gs- ativação da G, subunidade percorre a MP e tem ativação da adenilato ciclase, convertendo ATP em AMPc, ativando PKA Proteina Gi - ativação da G, subunidade percorre a MP e tem bloqueio da adenilato ciclase, inibindo a conversão de ATP em cAMP(adenilciclase), impedindo a ativação de PKA( quinase a). cAMP tem a função de ativar a PKA que tema função de fosforilar canais de Ca++ Um outro tipo de receptor da mesma noradrenalina é um tipo a-2 adrenergico que tem efeito antagônico, ou seja inibe a adenilciclase. A inibição da enzima deixara de produzir cAMP e como consequência os canais de K+ que estavam abertos, se fecham. Segundo mensageiro- amplificam o sinal na célula, facilitando a resposta, dando rapidez e eficácia. AMP cíclico GMP cíclico Diacilglicerol – DAG Inositol Trifosfato- IP3 Processo de sinalização tem na bicamada lipídica receptores que recebem moléculas sinais, esse receptor nem ligantes entram, mas é necessário ativar os sistemas metabólicas, genéticos bioquímicos para que eles respondam a sinalização, então as moléculas dentro da célula vão amplificar o sinal do 1º mensageiro- o receptor extracelular- e dentro da célula tem os 2º mensageiros. DAG- único completamente hidrofóbico, e por isso fica na MP, sinalizando para proteínas que estão na membrana para participarem o processo de sinalização. Os outros 3 são hidrofílicos e conseguem se difundir pro citosol e núcleo e ativam proteínas na célula, fazem com que elas sejam ligadas para o processo de sinalização Qual a vantagem de usar segundos mensageiros? Neurotransmissor 1º mensageiro® ativa o receptor ® receptor ativa proteína G® proteína G ativa uma proteína efetora® sub unidade a se liga a efetora ex: Adenilato ciclase pega o ATP e converte em AMP cíclico (2º mensageiro)® efetora age e libera um 2º mensageiro® AMP cíclico ativa a quinase – proteínas cinases® quinase é um fosforilador de proteínas ® fosforila canais e proteínas e quanto mais AMP cíclico, mais proteína quinase a (PKA) vai ser ativada (tem esse a pq ela é dependente do AMP ) ® a resposta celular. O sistema Adenilato Ciclase/ Adenilil ciclase ilusta uma cascata sinalizadora. Enzimas amplificadoras: geram amplificação de sinal Guanilato Ciclase pode ta na membrana ou no citosol. Na membrana é um receptor enzimático e no citosol ele se difunde a partir da bicamada lipidica por ser lipofílico. Ela converte GTP em GMPciclico Ativacao Hormonal da Adenilil cliclase Hormônio peptídico- não entra na célula, se liga ao receptor na bicamada e estimula a ativação da proteína G. Proteína G heterotrimerica subunidade a, b e g. Ativa a subunidade a se ligando ao GTP Se dissocia da b e g Percorre a MP ate encontrar a proteína efetora A proteína G pode estimular a geração de 2º mensageiros e acionar outras proteínas efetuadoras intracelulares. A Adenilil ciclase é uma das enzimas-chave que uma vez ativada pela proteína G produz um 2º mensageiro conhecido como AMPc. Conforma a célula alvo encontra subtipos de proteínas G (Gs, Gi e Go). Proteinas G podem: ¨ Regular canais iônicos ¨ Ativar enzimas Ex.: Adenilil Ciclase Ativação de PKA- O PKA tem 4 subunidade e normalmente esta inativa. 2 subunidades regulatórias e 2 outras catalíticas. O cAMP se ligará as subunidades regulatórias e essas se dissociam das subunidades catalíticas ativando-as. As catalíticas vao fosforilar outras proteínas, já que essa é uma enzima quinase. pode executar a sua atividade de fosforilação no citosol ou ir ao núcleo para ativar proteínas responsáveis na transcrição genica e consequentemente a tradução em uma nova proteína. Ou seja, a PKA pode dar uma resposta imediata no citosol ou tardia no núcleo- na ativação e regulação da expressão gênica. Ex.: Ação da toxina da cólera Cólera matava muito por desidratação. O vibrião produz uma toxina que tem subunidades a e b que ao chegarem nos enterócitos, são endocitadas para que isso seja degradado, no entanto a toxina é perpetuada na célula e a subunidade a é ligadas à proteína Gs, provocando uma ribosilacao- adição de ribose, açúcar na proteína Gs, impedindo a proteína G de hidrolisar o GTP, deixando ela ativa e estimulando a adenilato ciclase, convertendo atp em AMP cíclico, aumentando a qtd de AMP cíclico. O AMPc nessas células ativam a abertura de canais de cloreto, provocando um efluxo de cloreto- saída da célula- provocando um efluxo de agua por osmose e a célula vai desidratar, comprometer a função intestinal de absorção e etc. provocando o óbito. O soro caseiro é dado ao paciente fazendo com que a agua volte pra célula e resolva o problema Coqueluch- chamado também de perturses tosse persistente Processo baquiteriano Toxina pentomérica que entra por endocitose A subunidade a provoca a ribosilacao na proteína Ginibitoria, no esquema é uma seta sem a ponta curvada indica bloqueio. O X indica que ele não consegue fazer o bloqueio. Com a ribose, ela não conseguiu bloquear a adenilato ciclase e a produção de cAMP. Como a proteína G não ta conseguindo fazer a inibição da cAMP ele esta sendo produzido em grande quantidade, resultando na produção aumentada de muco nos brônquios, por ex. provocando tosse excessiva para excreção mucosa. Proteína G podem agir em conjunto com a fosfolipase C Proteína/ enzima amplificadora Molécula sinal se liga, ativa a proteína Gq subunidade a da proteína Gq é ativada- ativa fosfolipase C ou PLC que vai pegar o fosfatidilinositol e clivar em 2 partes em IP3 que se liga aos canais de Ca na membrana do reticulo sarcoplasmático, provocando efluxo de cálcio pro citosol, podendo atuar como mensageiro e ativar a proteína quinase C (PKC- dependente de calcio) e DAG que fica na membrana por ser hidrofóbica. O cálcio é fundamental por ser um ativador de mecanismos como contração muscular, coagulação sanguínea, etc. e a célula armazena ele, deixando um baixo nível de cálcio no citosol, colocando ele para fora da célula, colocando em compartimentos como reticulo endoplasmático e mitocôndria ou mantendo ele ligado a proteína como a calmodulina- tem afinidade com o cálcio não deixando ele livre para não gerar ativação celular. Mecanismos de resposta rápida Regulação direta da atividade de proteínas Neurônio libera acetilcolina (peptídico e hidrofílico) para células do vaso, não atravessa a MP, então se ligam a um receptor. A ligação com acetilcolina estimula a conversão de arginina em produção de oxido nítrico e o oxido vai se difundir pela bicamada por ser um gás e vai pra célula muscular do vaso, lá se ligara a Guanilil Ciclase, fazendo transformar GTP em GMPciclico (2º mensageiro)( perde 2 fosfatos e cicliza), o GMPc ativa a proteína quinase G (PKG) que é responsável pelo relaxamento muscular. Isso aumenta o diâmetro do vaso e diminui a pressão arterial. Liberação de insulina pelas células b pancreáticas Proteína Gq na b pancreática pode gerar secreção de insulina FFA é uma fonte energética e esses ac graxos livres serão convertidos em açúcar para gerar energia. Acido graxos ativarão moléculas sinalizadoras para receptores acoplados com a proteína Gq, que ativa a fosfolipase C e o IP3 faz liberar Ca intracelular e ativa as células pancreáticas a liberarem grânulos secretórios ricosem insulina. Ao mastigar libera incretina estimula Gs e a proteína e ativa adenilase ciclase que converte ATP em AMPciclico que ativa PKA e ele fosforila outras proteínas gerando secreção de insulina. Lipólise mediada por hormônio Acontece quando você está em situação de hipoglicemia, em jejum, não está com reserva de carboidratos e o glucagon é liberada pelas células alfa pancreáticas e fazem com que você tenha a capacidade de gerar outras fontes energéticas. O glucagon é um hormônio peptídico que se liga no receptor acoplado à proteína Gs, estimula a adenilato ciclase Adenilato ciclase a pegar o ATP e converter em AMP cíclico (2º mensageiro) pra ativação de proteína quinase A. PKA vai ativar o adipócito para mobilizar a gordura para a corrente sanguínea para levar a outras células como miocitos que usam gordura como fonte energética para seus mecanismos. Outros exemplos: gliconeogenese Hipofise RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR: ENZIMATICOS ASSOCIADOS À ENZIMAS Receptor enzimático ou associado a enzima- tem domínio de ligação à molécula sinalizadora na região extracelular. Na região intracelular ela tem uma função catalítica, transformar moléculas, fosforilar moléculas para ativações, etc. É dividida em 2 tipos- próprio receptor é uma enzima ou é um receptor que se associa a uma enzima na parte intracelular. § Receptores enzimáticos são receptores com atividade catalítica intrínseca § Receptores associados a enzimas tem como moléculas alvo enzimas que tem atividade catalítica Receptores de superfície ancorados na membrana plasmática da célula e por isso tem ligantes hidrofílicos, grandes e não atravessam a bicamada. Receptores enzimáticos são associados aos processos de crescimento celular (proliferação celular). A mitose é estimulada intensamente por receptores enzimáticos já que eles tem como característica que seus ligantes,a sua molécula sinal são fatores de crescimento, podendo ser um fator direto ou indireto. Ex.: insulina contribui indiretamente no fator de crescimento. Funções metabotrópicos e mitogenicas. Fator de crescimento derivado de plaqueta (PDGF), é importante para fazer o crescimento das células vermelhas do sangue. Terá a regeneração celular e proliferação através desse tipo de ligante, que se ligara ao recepetor de PDGF, denominado PDGFR. PDGF se liga no meio extracelular ao PDGFR (recepção) vai induzir o processo de transdução ate o fim, na mitose e tudo isso sera estimulado por proteínas estimuladora de mitose, como exemplo a proteína RAS, ativada por fosforilação, presente nas células e codificada pelos seres, ela estimula a proliferação celular, diferenciação celular e migração. Células carcinogênicas e tumorais tem muito RAS, é uma proteína presente no mecanismo saudável, mas em casos de mutações ela é descontrolada e gera proliferações exageradas, contribuindo para formações de tumores. Outra proteína também ativada por fosforilação é a MAPK- proteína quinase ativadora de mitose. Os receptores enzimáticos tem domínios intracelulares catalíticos e o domínio extracelular de recepção. Receptores de superfície tem 3 domínios: intracelular- exposto no citosol, extracelular- exposto no meio extracelular e transmembranar- atravessa a membrana. São 6 grupos de receptores enzimáticos ou associados a enzima na superfície celular. ▪ Tirosina quinase-receptores que fosforilam proteínas ou ela própria especificamente nos resíduos de tirosina- resíduos porque é errado falar só tirosina se for uma substancia proteica, se for um aa livre, pode. Ela só consegue fosforilar a tirosina, em casos de proteínas ela só adicionará o fosfato à molécula de tirosina. Tem atividade catalítica e os próprios receptores são enzimas. ▪ Receptores associados a tirosina quinase- não tem atividade catalítica intrínseca, mas podem se associar com proteínas intracelulares na região perimembranar que tem atividade tirosina quinase especifica. A proteína intracelular que fara a fosforilação da tirosina. Não tem atividade enzimática, mas se associam a enzimas. ▪ Tirosina fosfatase- fosfatase remove o fosfato de um aminoácido tirosina, previamente fosforilado pelos receptores/enzimas tirosina quinases, geralmente desativa o mecanismo. Não consegue desfosforilar outras substâncias, apenas a tirosina ▪ Serina/treonina quinase: Ele tem o domínio catalitico intracelular e fosforila, pode fosforilar resíduos de serina e treonina- ambos aminoácidos. ▪ Guanilil ciclase- podem ter receptores na membranado tipo enzimaticos. Quando ativados, converte GTP em um 2ºmensageiro cGMP diretamente. ▪ Receptores associados a Histidina quinase- não são enzimas e não tem atividade catalítica intrínseca, mas podem se associar com enzimasintracelulares na região perimembranar que tem atividade fosforilativa de resíduos do aa histidina. Receptor ANP- peptídeo natriurético atrial, trabalhado no músculo e coração, ativado por guanilil ciclase Receptor TGF-b fator de crescimento importante Receptor NGF de fator de crescimento neuronal Receptor de insulina- hormônio hipoglicemiante- tipo tirosinocinase Receptor il-6 – Interleucina 6 Receptores Tirosina - Cinases (RTK) • Atividade tirosina-cinase intrínseca- atividade fosforilativa • Os receptores podem ser solúveis ou podem estar ligados a membrana celular • Recebem fatores de crescimento: neuronal (NFG), derivado de plaqueta (PDGF), de fibroblasto (EGF), epidérmico (EGF) (TODAS PEPTIDICAS) • Recebem insulina-molécula peptídica - também estimula indiretamente o crescimento, tem função principal metabotrópica. Mas tem rotas de ativação e crescimento pela ativação de RAS-MAP-cinase. Receptores enzimáticos estão muito associados a fatores de crescimento, proliferação celular, multiplicação celular e neoplasias estão relacionados a esse tipo de receptor, por isso são alvos de estudo. • São receptores unipasso - só atravessam a membrana uma vez • Respondem exclusivamente ao estimulo proteico: citocinas- sistema imunológico, fatores de crescimento e insulina. Hidrossoluveis e não atravessam a bicamada Receptor de tirosina: INSULINA É uma proteína enzimática que apresenta 4 subunidades: 2a - são subunidades extracelulares e 2b- são subunidades intracelulares e catalíticas Hiperglicemia estimula as células b pancreáticas a liberação de insulina, hormônio peptídico, portanto hidrofílico, que será liberado na corrente sanguínea. Por ser peptídico não consegue atravessar a bicamada e se liga ao receptor Tirosina cinase de insulina (RTK). A insulina se liga ao receptor que geralmente está separado, subunidades inicialmente separadas que ao ser ligada a insulina, ela é modificada e se dimeriza, formando um dímero com 2 subunidades a. Junção de 2 subunidades. Ligação com a molécula sinal extracelular A insulina ligada ao receptor RTK ativa o domínio catalítico, subunidade b, que promove uma auto fosforilação, e essa fosforilação acontece nos resíduos de tirosina da subunidade b, para autoativação. após a ativação, ela fosforilará o substrato do receptor de insulina IRS's. 2 rotas ativadas após a fosforilação IRS's ativa a MAP cinase-proteina ativadora de mitose- estimulando o crescimento celular, diferenciação celular e ações anti-apoptóticas- prevenindo morte celular. IRS's ativa a PI3 cinase- via metabolica principal intuito da insulina. Hormônio hipoglicemiante. PI3 vai ativar a síntese de proteínas e glicogênio- para armazenar a glicose, que será retirada do sangue para dentro da célula, e PKB(AKT) vai estimular a translocação de vesículas contendo canais de proteínas GLUT-4 para a membrana da célula, como as vesículas são de fosfolipídios, se juntarão a membrana deixando os canais expostos na superfície, para a captação da glicose que sintetizara o glicogênio. Essesprocessos ocorrem nos tecidos periféricos: musculares e adiposos. Por que a atividade física é importante para hiperglicemia? porque o processo será ativado independentemente de insulina, já que a energia necessária será obtida a partir de glicose, então as vesículas serão exportadas para a MP, aumentando a permeabilidade celular para a glicose. Que será convertida em energia com a sua quebra. Pré-diabetes será revertida com a atividade física. Receptor se auto-fosforilou e é uma enzima associada, ele só consegue se ligar após esse mecanismo, já que o fosfato é um elo de ligação entre o receptor e as proteínas acessórias, que se associam ao receptor. Receptores não saem da membrana, garantindo a importância da ligação com as proteínas acessórias, já que elas podem levar o sinal na cascata de sinalização, garantindo a sinalização nos compartimentos mais internos da célula, garantindo a transdução e a resposta celular aos estímulos. Receptor de uma proteína não enzimática e hetrotrimérica- 3 subunidades diferentes- a, b , g- que se associa a uma enzima. Esse, é o receptor da Inter leucina-2 (IL-2) - fator de crescimento, estimulador de crescimento celular. IL2 se liga a tirosina quinase, com função catalítica, gerando crescimento, sobrevida celular, etc. Ativação da proteína RAS- receptor com domínio intracelular tirosina quinase, tem a ligação com o fator de crescimento, dimeriza, autofosforila, gerando a possibilidade de se ligar a uma proteína de domínio GRB2 no citosol, que ativa a RAS- indutora de mitose , consequentemente ativa a MAPK, estimula a transcrição genica e gerando multiplicação celular. RAS se ativa com a comutação de GDP em GTP. Receptor associado a tirosina quinase- Receptor de citocina (são moléculas do sistema imulogicos como inflamações). Receptores de citocina sem atividade catalítica que podem se associar com enzimas catalíticas, como as proteínas JAK- fosforilam em resíduos de tirosina. Citocina se liga ao receptor promovendo a ativação das enzimas JAK, que promoverão a transauto-fosforilação, JACK’s de subunidades diferentes se fosforilam, processo cruzado e depois fosforilam o receptor, importante para adaptação de moléculas e proteínas regulatórias, do tipo stat, que são recrutadas para se ligarem e se ativarem – são ativadas ao dimerizarem. Stat depois de acoplada ao receptor, sofre dimerização e elas são transportadas ao núcleo da célula, onde induz a transcrição e formação de RNAm específicos para o crescimento celular. Receptores Tirosina-cinases, alguns deles foram descobertos em câncer: HER2e EGF-R (mama, ultimo muito expresso) Funções: § Proliferação celular § Sobrevivência celular § Metabolismo celular GMP cíclico ativa a PKG- proteína quinase dependente de GMPc Viagra – inibe a fosfodiesterase. Mantem altos níveis de cGMP (GMPciclico) nos vasos do corpo cavernoso do pênis, inibindo a fosfodiosterase- desciclisa o cGMP, transformando ele em GMP simples. Atuam bloqueando a fosfodiosterase, pq o cGMP mantem o relaxamento da musculatura das células musculares lisas dos corpos carvenosos, aumenta a perfusão sanguínea, aumenta o diâmetro dos vasos e a irrigação dos corpos cavernosos, deixando a ereção. Ereção ocorre com o relaxamento da musculatura lisa. RECEPTORES INTRACELULARES Podem estar no citosol ou no núcleo celular Respondem a moléculas hidrofóbicas e pequenas que conseguem atravessar a MP, normalmente são hormônios. Hormônios esteroides, tireoidianos e retinóide, vitaminas lipossolúveis (vitD) tem livre passagem pela MP. Ativação da transcrição de genes específicos Presença de sequencias HRE: elementos de resposta hormonal específicos. Induzem o processo de transcrição- formação de um RNAm a partir de uma molécula de DNA. No DNA tem elementos responsivos a hormônios HRE- ambos os tipos incentivam a transcrição gênica. § Receptor intracelular citosolico Hormônio atravessa a bicamada lipidica e é recebido no citosol. § Receptor intracelular nuclear Hormônio atravessa a bicamada lipídica, atravessa a carioteca e é recebido no núcleo celular. Após a transcrição gênica o RNAm vai para o citosol e se liga a ribossomos para a síntese proteica e no final do processo ocorre a tradução. § Receptores intracelulares o Ligantes pequenos e hidrofóbicos. Não estão livres no plasma, já que são hidrofóbicos e o plasma ter grande quantidade de água, no sangue as moléculas precisam ser transportadas por carreadoras, de transporte e entrega. HDL E LDL são proteínas carreadoras que transportam colesterol. § Receptores de superfície celular o Ligantes grandes e hidrofílicas Tipos de moléculas-sinal Lipossolúveis e sinalizadoras– interagem com receptores intracelulares- hormônios, esteroides e vitaminas § Cortisol § Estradiol § Testosterona § Vitamina D3 § Tiroxina (T3 e T4) § Acido Retinóico Velocidade da resposta a uma molécula-sinal Citosol ou no núcleo Citosolica - mais rápida por alterar proteínas já prontas, inibir ou ativar elas para trabalharem. § Enzimas alostéricas tem sítios de regulação, podem se ligar a efetores + aumentando a atividade biológica , aumentando a afinidade das enzimas com seus substratos ou se ligam a efetores, diminuindo a afinidade das enzimas com seus substratos e diminuindo a atividade biológica. Resposta rápida § Enzimas Micaelianas- metaboliza ate o fim sem regular Nucleares- alteração da expressão genica- no núcleo há alteração do DNA com ativação/inativação de algum gene para transcrever uma molécula de RNAm e ir ao citosol para produzir uma proteína. Por ser um processo mais complexo, exige maior tempo. Resposta mais lenta Ex.: Para bloquear/ aumentar a expressão da proteína que faz a glicólise para que ela seja produzida em maior quantidade, você tem que ir ao DNA, descompactar, procurar o gene, fazer a transcrição, RNAm, citosol, se liga aos ribossomos e a partir dai você conseguira ter um processo mais eficiente, já que terá maior quantidade de proteínas realizando o mesmo processo. Resposta lenta: Regulação gênica Para regular expressão genica, tem que ter no receptor domínios específicos para ligação nas moléculas de DNA e domínios ligantes a hormônios na região C terminal- COOH. Geralmente essas 2 regiões estão inibidas, quando tem necessidade, esse complexo é retirado permitindo as ligações. Exemplos: Tireoide- sensibiliza o hipotálamo produz o hormônio liberador de hormônios da tireoide TRH, esse hormônio vai sensibilizar a hipófise e a hipófise vai produzir o hormônio estimulante de liberação dos hormônios tireoidianos TSH. O TSH estimula a tireoide a produzir os hormônios T3 e T4, esse processo de sensibilização do TSH depende de um receptor acoplado a proteína G que vai ativar adenilato ciclase, já que tem a produção cAMP. Altos níveis de cAMP nas células tireoidianas vão estimular a produção de T3 e T4 que agirão em células alvo para estimular metabolismo, transcrição genica e o T3 e T4 vão ativar na célula receptores específicos que se ligarão ao material genético. Os receptores inativos ao se ligar aos hormônios são ativados e translocados ao núcleo, ativou a transcrição de um gene alvo e tem a expressão do gene aumentada, portanto, fabricando RNAm e proteínas especificas. Produz o T4 na tireoide , o T3 é produzina na célula por ondas de conversão T4 lipofílico- transportado pelo TBG ate a célula alvo no tecido adiposo, célula hepática. T4 entra na célula pela bicamada, na célula é transformado em T3 e o T3 tem um receptor que fara ele ser translocado para o núcleo. Ao entrar no núcleo o T3 é ligado a um receptor intranuclear com domínio de ligação ao T3 e ao DNA induzindo a transcrição em RNAm, entra no citosol para produzir proteínas que atuarão no metabolismo respondendo a estimulação tireoidiana, geralmente aumentam o metabolismo dentro da célula. Receptor de T3 Estrutura homodimérica– inibição Estruturaheterodimérica- estimulação Para a transcrição- T3 não esta presente então os fatores responsáveis para a transcrição para ativarem o RNA polimerase II, eles se encontram distantes do material genético. Quando o T3 está presente, o complexo é ativado, então os fatores de transcrição são recrutados para a estrutura promotora do gene- estão próximas do material genético. Isso recruta a enzima protagonista- RNA polimerase e a partir dai há a formação de RNAm que depois sera traduzido por ribossomos no citosol, formara a proteína que sera usada para uma resposta celular. Testosterna É carreada pelo SHBG ate a célula alvo, ao entrar na célula alvo é metabolizada que transforma ela em di hidroxi testosterona (DHT) e so ao ser transformada em DHT que ela vai ser ligada ao seu receptor. O seu receptor, receptor de androgênio(AR) , estava inicialmente bloqueado pelo HSP, que se soltou para permitir a ligação da DHT ao seu receptor. Forma uma dimerização, o receptor é fosforilado e entra no núcleo, ele já tem um sitio de ligação ao DNA, para se ligar em elementos responsivos a androgênios no DNA, ativando a transcrição. Vitamina D Vitamina capaz de fazer sinalização intracelular por ser lipossolúvel. Receptor pra vitamina D intracelular, ela consegue atravessar a MP. O receptor se conecta com a vitamina D e posteriormente terá a conexão do receptor ao material genético. Quando tem molécula ativadora ou co-ativadora ligada ao complexo vitamina D e o receptor, é induzida a transcrição Quando são ligados co-repressores, a transcrição é inibida. As vezes é necessário inibir os co-repressores.
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