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Resumo - Sinalização celular - Biologia Molecular e Celular
Tipologia: Resumos
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Compartilhado em 19/03/2021
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▪ Se caracteriza como um processo de comunicação entre as células. É a passagem de informação entre as diferentes células do corpo através de diferentes vias. ▪ Essa comunicação envolve a conversão dos sinais de informação de uma forma para outra (transdução de sinal). ▪ A célula é capaz de enviar uma mensagem/informação/sinal através de uma molécula sinalizadora que é detectada pela célula-alvo. ▪ As células-alvo possuem proteínas receptoras que reconhecem e respondem especificamente à molécula-sinal. ▪ A ligação da molécula sinalizadora ao receptor inicia uma série de reações intracelulares eu regulam praticamente todos os comportamentos celulares. ▪ As moléculas sinalizadoras podem ser: o Proteínas, peptídeos, aminoácidos, nucleotídeos, esteroides, derivados de ácidos graxos e gases. ▪ Essas respostas celulares podem ocorrer de diversas maneiras, seja na produção de hormônios, ativação ou inativação de enzimas, intensificação da atividade celular, divisão, etc. ▪ Todas as células do organismo são capazes de se comunicar com outras células ou com elas mesmas. ▪ Desde o período embrionário as células são capazes de sinalizar e processar informação essenciais para a diferenciação, migração e etc. ▪ Os sinais químicos regulam todas as funções celulares de proliferação, diferenciação, síntese, movimento e migração a fim de manter o estado funcional e o equilíbrio. o Desequilíbrio – câncer → Após o mensageiro se ligar ao receptor ocorre uma mudança conformacional que converte esse sinal extracelular em uma informação intracelular que irá ativar respostas na atividade celular, através de uma proteína efetora (ultima proteína ativada).
▪ O sinal é normalmente propagado para o interior da célula-alvo por meio de um conjunto de moléculas sinalizadoras intracelulares que atuam em sequencia até afetarem o comportamento celular (resposta). ▪ A propagação do sinal (transdução) pode variar de um tipo celular para outro, assim células diferentes respondem de modo diferente ao mesmo tipo de sinal. ▪ A resposta depende: de receptores, moléculas sinalizadoras e proteínas efetoras. ▪ O mesmo sinalizador pode ter resposta diferentes a depender do tipo celular e do tipo de receptor → Acetilcolina – Musculo esquelético atua estimulando a contração, no miocárdio diminui o ritmo cardíaco e nas glândulas salivares estimula a secreção de componentes da saliva. Depende da natureza das moléculas de sinalização intracelular (via de transdução) que executam a resposta da célula-alvo. → Se a resposta envolve somente mudanças em proteínas já existentes ela ocorre em fração de milissegundos. Ex. Mudança alostérica em canais iônicos. (RÁPIDA) → Se a resposta depende da fosforilação de proteínas ocorrem em fração de segundos. (RÁPIDA) → Se a resposta envolve mudanças na expressão gênica e na síntese de proteínas demoram de minutos a horas. (LENTA) No geral, as moléculas sinalizadoras pertencem a duas classes: → Moléculas que são grandes demais ou hidrofílicas para atravessar a membrana plástica. Elas necessitam de receptores de superfície na MP das células-alvo para transmitir a mensagem. → Moléculas que são muito pequenas ou hidrofóbicas para atravessar a membrana plasmática. Dentro das células elas ativam enzimas intracelulares ou se ligam a proteínas receptoras intracelulares.
▪ Resposta sigmoide: baixas concentrações do estimulo não têm muito efeito, mas com estímulos intermediários ocorre um aumento abrupto e continuo da resposta. ▪ Resposta “tudo ou nada”: a resposta é inteiramente ativada quando o sinal alcança uma concentração limiar. ▪ Retroalimentação positiva: quando o produto estimula sua própria produção. (pode levar a um aumento abrupto da resposta ou pode produzir uma resposta tudo ou nada) ▪ Retroalimentação negativa: quando o produto inibe a sua própria produção. (abrevia e limita o nível da resposta) Receptores associados à canais iônicos São responsáveis por transmissões rápidas de sinais pelas sinapses nervosas. Transformam o sinal químico (neurotransmissores) em um sinal elétrico (mudança na voltagem da MP) A ligação do neurotransmissor ao receptor da célula-alvo leva a abertura ou fechamento de um canal para o fluxo de íons. Receptores associados à proteína G ▪ A ligação de ligantes na parte extracelular dos receptores induz uma mudança conformacional que permite a parte citosólica ligar-se a uma proteína G, que se dissocia do receptor e transporta o sinal para um alvo intracelular. ▪ Proteína trimérica reguladora de GTP (proteína G) é composta por três subunidades (alfa, beta e gama). ▪ Repouso: Subunidade alfa está ligada ao GDP e ao complexo beta-gama. ▪ Ativação: A mudança no receptor interage com a proteína G estimulando a liberação do GDP e sua troca por GTP na subunidade alfa-GTP, que se dissocia para transportar o sinal para uma enzima ou canal iônico. → Na interação da subunidade alfa-GTP com uma enzima ocorre a produção de pequenas moléculas sinalizadoras (segundos mensageiros) que se difundem e propagam o sinal.
Obs.: Via do AMP cíclico – A proteína G estimula a produção AMPc (segundo mensageiro). O AMPc é uma molécula hidrossolúvel que propaga o sinal pela célula a partir de interação com proteínas localizadas no citosol, no núcleo ou em organelas. (ocorre na ação do hormônio adrenalina). Obs.: Via do IP 3 – O primeiro mensageiro estimula a produção de diacilglicerol e IP 3 que estimulam outras vias distintas da cascata. O IP 3 se liga a canais de calcio no RE liberando Ca2+^ que irá atuar como segundo mensageiro sinalizando outras proteínas. O Diacilglicerol auxilia a ativação de uma proteína cinase responsavel pela fosforilação de outras proteínas. Receptores associados a enzimas ▪ São receptores tirosina-cinase. ▪ A sinalização começa com a dimerização induzida pela molécula-sinal. Essa dimerização leva a autofosforilação do receptor. As proteínas sinalizadoras se ligam nas tirosinas fosforiladas e tornam-se ativas, atuando na propagação do sinal. → Interação com o ligante: dimerização – ocorre entre as partes dos receptores → Ativação: Autofosforilação no domínio catalítico dos receptores e ativação de proteínas citoplasmáticas. → Moléculas pequenas: segundos mensageiros como cAMP, cGMP, DAG, IP 3 cálcio, etc. → Proteínas de sinalização intracelular: quinases, fosfatases, proteínas de ligação a GTP. → Proteínas Efetoras: passo final na sinalização celular, é a ativação e efetuam a resposta celular ao sinal. Expressão de genes inativos, mudanças na morfologia, ciclo celular, metabolismo celular e etc. As respostas podem ser