Transmissão e Transdução da Informação

Transmissão e Transdução da Informação

1. Vias de Sinalização: Os sinais químicos, na forma de moléculas parácrinas, autócrinas e hormônios, são liberados das células para o compartimento extracelular.

   • Este não é um modo muito específico para os sinais encontrarem os seus alvos, substâncias transportadas pelo sangue, chegam a todas células no corpo. As células não respondem a todos os sinais que as atingem.
     • Se uma célula-alvo possui um receptor para uma molécula sinalizadora, a ligação do sinalizador a proteína receptora iniciará uma resposta.
       • Todas as vias de sinalização compartilham as seguintes características:
         • Molécula Sinalizadora liga-se à → Proteína Receptora ativa → Moléculas Sinalizadoras Intracelulares alteram → Proteínas-Alvo geram → Resposta.

2. Os sinais químicos são classificados em duas grandes categorias com base na solubilidade em lipídeos: lipofílicos ou lipofóbicos.

   • Os receptores das células-alvo podem ser encontrados no núcleo, no citosol ou na membrana celular, como uma proteína.
     • As moléculas sinalizadoras lipofílicas podem se difundir através da bicamada fosfolipídica da membrana celular e ligarem-se aos receptores citosólicos e nucleares.

3. A ativação do receptor muitas vezes ativa um gene, o que faz com o núcleo sintetize um novo mRNA (transcrição). O mRNA fornece um guia para a síntese de novas proteínas (tradução).

   • A transdução de sinal é o processo pelo qual uma molécula sinalizadora extracelular ativa um receptor de membrana que, por sua vez, altera moléculas intracelulares para gerar uma resposta. A molécula sinalizadora extracelular é o primeiro mensageiro, e as moléculas intracelulares formam um sistema de segundo mensageiro.
   • O termo transdução de sinal significa “levar através”. Um transdutor é um dispositivo que converte um sinal de uma forma para uma forma diferente.
     • A via de transdução de sinais forma uma cascata.
       • A maior parte da transdução de sinal utiliza as proteínas G. Os receptores acoplados a proteína G, são uma família grande e complexa de proteínas transmembrana que atravessam a bicamada lipídica sete vezes.
         • Os tipos de ligantes que se ligam a receptores a receptores acoplados a proteína G incluem hormônios, fatores de crescimento e neurotransmissores. As proteínas G inativas são ligadas ao difosfato de guanosina (GDP). A troca de GDP pelo trifosfato de guanosina (GTP) ativa a proteína G. As enzimas amplificadoras mais comuns para os receptores acoplados a proteína G são a adenilato ciclase e a fosfolipase C.

4. As proteínas G receberam o seu nome pelo fato de ligarem aos nucleotídeos da guanosina. As proteínas G inativas são ligadas ao difosfato de guanosina.

   • Quando as proteínas G são ativadas: → Abrem um canal iônico na membrana. → Alteram a atividade enzimática no lado citoplasmático da membrana.
     • Quando a molécula sinalizadora ativa esta via acoplada a proteína G, a fosfolipase (PL-C) converte um fosfolipídeo de membrana em duas moléculas de segundo mensageiro.
       • O diacilglicerol (DAG) interage com a proteína cinase C (PK-C). A proteína cinase C fosforila proteínas citosólicas que continuam a cascata sinalizadora.
         • O trifosfato de inositol (IP3) é uma molécula mensageira que deixa a membrana e entra no citoplasma. Ela se liga a um canal de cálcio no reticulo endoplasmático rugoso. A ligação do IP3 abre o canal de Ca2+ permitindo que o Ca2+ se difunda para o citosol.
           • Os receptores mais simples são canais iônicos controlados por ligantes, e a maioria são receptores de neurotransmissores. A ativação do receptor acoplado ao canal inicia as respostas intracelulares mais rápidas de todos os receptores. Quando um ligante se liga ao receptor do canal, o canal abre ou fecha, mudando a permeabilidade da célula a um íon.