Upload
lyphuc
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
•Moléculas sinalizadoras (proteínas, peptídeos, aminoácidos, hormônios, gases)
•Receptores
•Proteínas - alvo
Importância dos processos de sinalização
Seres unicelulares
Seres multicelulares
Respostas a estímulos externos
• Movimento na direção (ou contrário) ao estímulo (migração)
• Alteração do metabolismo• Secreção• Diferenciação• Crescimento celular• Divisão celular
Princípios Gerais da comunicação Celular – Biosinalização
1. Uma molécula sinalizadora se liga a um receptor
2. Ativação da cadeia de sinalização
3. Uma ou mais proteínas sinalizadoras interagem com proteína alvo
4. Alteração da proteína alvo - efeito
Etapas da Sinalização
Resposta celular
1) Síntese e liberação da molécula sinalizadora pela
célula sinalizadora
2) Transporte da molécula sinalizadora até
a célula alvo
3) Detecção do sinal pela célula alvo através de um
receptor específico
4) Modificação do metabolismo, da função ou do desenvolvimento celular acionada pelo complexo sinal-receptor
Sinalização EndócrinaA molécula sinalizadora (hormônio) age na célula alvo distante
do sítio de síntese
Célula (glândula) endócrina
Corrente sanguínea
Célula-alvo
Receptor
Resposta celular
Fenda Sináptica
Célula pós-sináptica
Receptor
Sinapse
Sinalização SinápticaA molécula sinalizadora (neurotransmissor) age em uma célula
alvo próxima de onde ela foi formada.
Axônio
Neurônio pré-sináptico
Vesícula Sináptica
Resposta celular
Meioextracelular
Receptor
Sinalização ParácrinaAs moléculas sinalizadoras (mediadores locais) agem em
múltiplas células-alvo, próximas do local de sua síntese. Ex: fatores de crescimento, citocinas, interleucinas, eicosanóides e
neurotransmissores
Célula-alvo
Célula-alvo
Célula-alvo
Célula sinalizadora
Receptor
Receptor
Resposta celularResposta
celular
Resposta celular
Sinalização AutócrinaA célula responde a substâncias liberadas por ela mesma. As moléculas sinalizadoras são os mediadores locais, como por
exemplo alguns fatores de crescimento
Receptor
Meioextracelular
Resposta celular
Sinalização Contato-Dependente
Proteínas ligadas à membrana plasmática de uma célula podem interagir com receptores de uma célula adjacente.
Ex: Fator de crescimento epidérmico (EGF)
Proteína
Célula sinalizadora
Receptor
Célula-alvo
Resposta celular
Moléculas sinalizadoras
• Óxido nítrico (gás)• Neurotransmissores (acetilcolina,
adrenalina, etc)• Hormônios esteroidais (receptores
intracelulares nucleares)• Hormônios peptídicos e não peptídicos
Um mesmo sinal pode causar diferentes efeitos em diferentes células
Célula muscular cardíaca
Célula muscular esquelética
Célula de glândula salivar
acetilcolina
acetilcolina
acetilcolina
acetilcolina
Diminuição na contração
contração
secreção
Receptores
A maioria das moléculas sinalizadoras são hidrofílicas e se ligam a receptores na superfície celular
Algumas podem se difundir pela membrana e chegar ao núcleo (hidrofóbicas),Transportadas por carreadores
Receptores intracelulares
Receptores na superfície celular
Sinalização por NO (óxido nítrico)
Terminal nervoso ativado
acetilcolina
Célula endotelial
NO ligado a proteína alvo (guanilil ciclase)
Difusão rápida do NO através da membrana
Relaxamento rápido da célula muscular lisa
Célula muscular
Ativa a NO sintase
Sinalização por Hormônios
Os receptores são intracelulares (citosólicos ou nucleares) e irão regular a expressão gênica
Receptor ativo
Receptor inativo
Principais classes de receptores de superfície celular
1) Receptores associados a canal iônico
2) Receptores associados à proteína G
3) Receptores associados a enzimas
Classes de receptores de superfície
Receptor associado a canal iônicoReceptor associado à proteína G
Receptor associado a enzimas
Molécula sinalizadora em forma de dímeroMolécula sinalizadora em forma de dímero
Domínio catalítico inativo
Domínio catalítico ativo
Enzima ativada
Molécula sinalizadora
Molécula sinalizadora
Molécula sinalizadora
Enzima ativada
EnzimaProteína G ativadaProteína G
Receptor associado a canal iônico
Receptor associado à proteína G
Receptor associado a enzimas
ou
Receptores ligados à proteínas G
Receptores de superfície Sinalização ocorre através de receptores associados à proteínas G
RECEPTOR
PROTEÍNA G
O Ca2+ na sinalização intracelular
As células mantêm um baixo nível de Ca2+ no citosol bombeando-o para fora da célula, para dentro do ER e mitocôndria e ligando-se a proteínas intracelulares
Receptores ligados a enzimas
• Tirosina quinase
• Associados à tirosina quinase
• Tirosina fosfatase
• Serina-Treonina quinase (fosforilação)
• Guanilato ciclase – cGMP
• Associados à histidina quinase
Receptores tirosina-quinase
EGF – Fator de crescimento epidermalIGF – Fator de crescimento tipo insulinaNGF – Fator de crescimento neuronalPDGF – Fator de crescimento derivado de plaquetasFGF – Fator de crescimento de fibroblastosVEGF – Fator de crescimento do endotélio vascular
Receptores tirosina-quinase se OLIGOMERIZAM
FGF ligado ao glicosaminoglicano
PDGF – Fator de crescimento derivado de plaquetasFGF – Fator de crescimento de fibroblastos
Proteoglicano heparan-sulfato transmembrânico
Cadeia glicosaminoglicano do proteoglicano
CITOSOL
Receptor de FGFReceptor de PDGF
Ativação de um receptor Tirosina - quinase resulta na ativação de diversas proteínas e amplificação do sinal
Proteínas sinalizadoras intracelulares ligadas a tirosinas fosforiladas
Receptor tirosina-quinase ativado
Molécula sinal
ESPAÇO EXTRACELULAR
CITOSOL
Os receptores tirosina-quinaseativam a Ras pela:
Ativação de GEFs (fatores de troca de nucleotídeos)
Sinalização celularMoléculas
Sinalizadoras
extracelulares
Sinalização por
receptores
Tipos de sinais
Necessitam de receptores extracelulares (não atravessam a membrana livremente): proteínas, peptídeos, neurotransmissores, etc.
Atravessam livremente a membrana: molécolas pequenas hidrofóbicas (gases, hormônios)
Endócrinos
ParácrinosAutócrinosDependentes de contato
Sinápticos
superfície celular
Intracelulares
Ligados a canais iônicos
Ligados a proteína G
Ligados a enzimasTirosina-quinase/ou associadosSerina/treonina-quinaseGuanilato ciclase