Receptores de Membrana (biocel)

Receptores de Membrana (biocel)

Receptores de Membrana

Mecanismos de Comunicação Celular quinta-feira, 30 de setembro de 2010

“Nenhum homem é uma ilha”. Teilhard de Chardin

As células também não são ilhas… quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Elas se comunicam através de mecanismos de sinalização intracelular:

Figure 15-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

PROTEÍNA RECEPTORA

metabolismo alterado expressão gênica alterada célula alterada na forma e movimento membrana plasmática da célula alvo enzima metabólica proteína reguladora gênica proteína do citoesqueleto quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Trata-se de um mecanismo de comunicação celular presente em unicelulares e multicelulares:

Fatores de acasalamento secretados por leveduras

Inibem a proliferação e induzem a fusão de duas células

Figure 15-2 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Induzem diferentes processos celulares:

Sobrevivência

Crescimento e Divisão

Diferenciação

Morte

Figure 15-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

As Moléculas

Sinalizadoras

-Proteínas

-Pequenos peptídeos

-Aminoácidos

-Nucleotídeos

-Esteróides

-Retinóides

-Derivados de ácido graxo

-Gases

Tipo de Receptor

Onde estão Localizados quinta-feira, 30 de setembro de 2010

As moléculas sinalizadoras se ligam a receptores:

Figure 15-3b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Receptor Proteico na Superfície Celular

Membrana Plasmática

Molécula Sinalizadora

Hidrofílica Célula Alvo quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Figure 15-3b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Proteína Carreadora

Molécula Sinalizadora Hidrofóbica

Célula Alvo

Núcleo Receptor Proteico Intracelular quinta-feira, 30 de setembro de 2010

As moléculas sinalizadoras atuam em locais distintos:

A curta DISTÂNCIA

A longa DISTÂNCIA quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Assim, a sinalização celular pode ser de

4 tipos:

Figure 15-4 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

1. DEPENDENTE DE CONTATO – sistema imune

Célula Alvo Célula Sinalizadora

Molécula Sinal ancorada à Membrana quinta-feira, 30 de setembro de 2010

2. PARÁCRINA

Figure 15-4b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) célula sinalizadora células alvo mediador local quinta-feira, 30 de setembro de 2010

2. PARÁCRINA

E ainda, a AUTÓCRINA:

Figure 15-4b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) célula sinalizadora células alvo mediador local quinta-feira, 30 de setembro de 2010

3. SINÁPTICA – sinalização neuronal

Figure 15-4c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) neurotransmissor célula alvo corpo celular axônio neurônio sinapse quinta-feira, 30 de setembro de 2010

4. ENDÓCRINA

Figure 15-4d Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) célula endócrina célula alvo receptor célula alvo corrente sanguínea hormônio quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Diferenças entre as duas Velocidade

Especificidade

Figure 15-5b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Sinalização Endócrina

Células Endócrinas

Hormônios

Corrente Sanguinea

Células Alvo

Sinalização Sináptica

Células Alvo

Neurotransmissor Neurônios quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Ainda existem outros mecanismos de

Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

JUNÇÃO GAP moléculas pequenas

quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Uma mesma molécula pode gerar respostas diferentes:

Acetilcolina Célula Muscular Cardíaca

Célula Muscular Esquelética

Diminuição da frequência e força da contração

Célula da Glândula Salivar

Contração Secreção

Figure 15-9 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

A dinâmica do processo de sinalização:

Figure 15-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

RÁPIDO (de seg a min) LENTO (de min a horas)

Função Proteica Alterada

Núcleo

Receptor na Superfície Celular

Cascata Intracelular de Sinalização

Síntese Proteica Alterada Alteração na Máquina Citoplasmática

Alteração no Comportamento Celular

Molécula Sinalizadora Extracelular quinta-feira, 30 de setembro de 2010

A Meia Vida de uma Molécula

Tempo para perder Metade de sua Atividade

- Compostos Radioativos - Hormônios

- Substâncias Sinalizadoras

Dias, Semanas ou Anos

Podem ser de milissegundos, como a ACETILCOLINA

Até várias Semanas quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Os receptores intracelulares quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Podem estar localizados

No Citoplasma

No Núcleo

Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

acetilcolina terminal nervoso ativado

NO sintase ativada

difusão rápida pela membrana plasmática guanilil ciclase ligada a NO célula endotelial célula muscular lisa

Papel do óxido nítrico no relaxamento do músculo liso:

Figure 15-12b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) PRESENTE NO CITOPLASMA:

quinta-feira, 30 de setembro de 2010

No NÚCLEO: ação de hormônios esteróides

Figure 15-13 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Que uma vez no núcleo se ligarão a receptores inativos: RECEPTOR INATIVO

Figure 15-14c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Que uma vez no núcleo se ligarão a receptores inativos: RECEPTOR INATIVO

RECEPTOR ATIVO
transcrição de genes alvo

região do DNA de ligação ao receptor ligante proteínas co-ativadoras

Figure 15-14c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Indução da Síntese de Proteínas da Resposta Primária

Resposta PrimáriaResposta Secundária

Proteínas da Resposta Primária Ativa Genes da Resposta Secundária

Proteínas da Resposta Primária Desliga Genes da Resposta Primária

Hormônio Esteróide

Receptor do Hormônio Esteróide

Proteínas da Resposta Secundária

Ativação dos Genes da Resposta Primária

Figure 15-15 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Receptores da Superfície quinta-feira, 30 de setembro de 2010

São 3 classes de receptores de superfície celular:

1. RECEPTORES ACOPLADOS A CANAIS IÔNICOS

-Também denominados de IONOTRÓPICOS ou Canais Iônicos Dependentes de Transmissores;

- Proteínas transmembrana multipasso;

- Sinalização mediada por neurotransmissores.

Figure 15-16a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) membrana plasmática molécula sinalizadora íons quinta-feira, 30 de setembro de 2010

- São muito importantes nas sinapses químicas:

impulso nervoso terminal nervoso acetilcolina

CANAL DE Ca2+ DEPENDENTE DE VOLTAGEM

CANAL DE Ca2+ -

DEPENDENTE DE Ca2+ membrana plasmática retículo sarcoplasmático

REPOUSO
ATIVADO

Figure 1-39 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

2. RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEÍNA G

receptor inativo proteína G inativa enzima inativa receptor ativada e proteína G proteína G ativada enzima ativada molécula sinalizadora

Figure 15-16b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

- Se a proteína alvo é uma enzima - Altera a concentração de mediadores intracelulares;

- Se a proteína alvo é um canal iônico - Altera a permeabilidade da membrana plasmática quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Figure 15-31 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) sítio de ligação a GDP

A proteína G possui 3 subunidades e um sítio de ligação a GDP quinta-feira, 30 de setembro de 2010

3. RECEPTORES ACOPLADOS A ENZIMAS

enzima ativada molécula sinalizadora domínio catalítico ativo domínio catalítico inativo molécula sinalizadora dimérica

Figure 15-16c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

- São proteínas transmembrana unipasso; - Os receptores já são enzimas;

- Ou possuem sítio catalítico intracelular;

- A maioria é proteína quinase ou associada à proteínas quinases.

quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Um exemplo: receptores de tirosina quinases

domínio tirosina quinase molécula sinalizadora receptores inativados auto-fosforilação dos domínios quinases

CASCATA

proteínas sinalizadoras intracelulares ligadas a tirosina fosforiladas

Figure 15-54 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Resumo da Ópera

CASCATA DE SINALIZAÇÃO quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Figure 15-17 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) molécula sinalizadora extracelular proteína receptora membrana plasmática envelope nuclear proteína efetora ativada DNA

TRANSCRIÇÃO GÊNICA elemento da resposta sinalizadora quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Existem duas classes de PROTEÍNAS SINALIZADORAS INTRACELULARES:

quinta-feira, 30 de setembro de 2010

As PROTEÍNAS LIGADAS A GTP

Figure 15-19 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

GTPase MONOMÉRICA ATIVA

GTPase MONOMÉRICA INATIVA quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Figure 15-20 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Os COMPLEXOS DE SINALIZAÇÃO INTRACELULAR:

Figure 15-21c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Figure 15-21c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Figure 15-21c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) quinta-feira, 30 de setembro de 2010

Do simples para o complexo dentro da interação celular!

Definitivamente não são ilhas…

Somado a diferentes mecanismos de comunicação celular:

quinta-feira, 30 de setembro de 2010

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