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COMUNICAÇÃO CELULAR
Células devem se comunicar para que possam
proliferar, diferenciar, migrar e manter seu
estado funcional.
A comunicação célula-célula permite o
funcionamento coordenado de células dentro de
um tecido, entre vários tecidos e órgãos e o
organismo como um todo.
Sinalização informa às células “o que” elas são,
“aonde” estão e “o que deveriam estar fazendo”.
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A localização de certas proteínas e outras
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Respostas a sinalização celular
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A célula…
Se divide ou para de se dividir
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Induz um programa de auto-suicídio (morte celular
programada) ou induz a morte de outra célula
Migra para outro sítio ou para de migrar
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Passa o sinal adiante
Ligação específica
Principais classes de receptores
Durante o
desenvolvimento
reforçando a
diferenciação e
proliferação celular
Tipos de sinalizações
Durante o
desenvolvimento e
no sistema imune
Células respondem de maneiras diferentes a
combinações de fatores extracelulares
A
A
A
B
B
B
C
C
D
prolifera
Divide
Diferencia
Morre
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Células diferentes agem de maneira diferente a
uma mesma molécula – cada célula tem uma
maquinaria intracelular
A velocidade de resposta a um sinal extracelular
não depende somente do mecanismo de liberação
do sinal, mas também da natureza da resposta
da célula-alvo. Mudanças somente em proteínas
já existentes nas células podem ocorrer em
segundos. Contudo, quando a resposta envolve
mudanças na expressão gênica e na síntese de
novas proteínas demora horas.
Tipos de receptores celulares
Algumas moléculas sinalizadoras podem ser hidrofóbica e
com tamanho muito pequeno. Estas não precisam de um
receptor para ter efeito na célula seguinte.
Óxido Nítrico
Receptores ligados a canais
 Denominados receptores ionotrópicos
 Participam principalmente da transmissão rápida
 Proteínas oligoméricas dispostas ao redor de um
canal.
 A ligação do ligante e a abertura do canal
ocorrem em milissegundos
Tipos de receptores celulares – canais iônicos
Receptores metabotrópicos
 A proteína G é uma proteína de membrana que
consiste em três subunidades (), em que a
subunidade  possui atividade GTPase.
 Existem vários tipos de proteína G, que
interagem com diferentes receptores e controlam
diferentes efetores.

Tipos de receptores celulares – receptores
acoplados à proteína G
Tipos de receptores celulares – receptores
acoplados à proteína G
Na forma inativa o GDP está ligado à proteína G
Quando há troca de GDT por GTP, a subunidade  se dissocia de  e .
Tipos de receptores celulares – receptores
ligados a quinases (associados a enzimas)
Os receptores de vários hormônios (p. ex insulina) e fatores de
crescimento incorporam a tirosina quinase em seu domínio intracelular.
 Estão envolvidos principalmente em eventos que controlam o
crescimento e a diferenciação celulares e atuam indiretamente ao regular
a transcrição gênica.
 Existem duas vias importantes:
- a via Ras/Raf/MAP quinase (divisão, crescimento e
diferenciação celular)
- a via Jak/Stat ativada por citocinas - controla a síntese e
liberação de mediadores inflamatórios.
• Fosforilação de enzimas
Proteína
fosfatase
Proteína
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Proteína quinase- transfere o fosfato terminal do ATP para o grupo
hidroxil da protéina
Proteína fosfatase- catalisa a remoção do fosfato da proteína por
hidrólise
Controlam a transcrição gênica
 Os ligantes incluem hormônios esteróides, hormônios
tiroideanos, vit D, ac. Retinóico
 Os receptores são proteínas intracelulares, os ligantes devem
penetrar nas células.
 Os efeitos são produzidos em conseqüência da síntese alterada
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  • 2. Células devem se comunicar para que possam proliferar, diferenciar, migrar e manter seu estado funcional. A comunicação célula-célula permite o funcionamento coordenado de células dentro de um tecido, entre vários tecidos e órgãos e o organismo como um todo. Sinalização informa às células “o que” elas são, “aonde” estão e “o que deveriam estar fazendo”.
  • 3. O que pode servir como um sinal? Quase tudo… peptídeos -insulina, glucagon... Proteínas Derivados de amino ácidos – histamina, epinefrina outras biomoléculas –ATP Esteróides, prostaglandinas Gases – Óxido Nitrico (NO)
  • 4. Via de sinalização“genérica” Sinal Receptor (sensor) Cascata de sinalização Resultado Algo acontece Extracelular Intracelular
  • 5. Respostas a sinalização celular Bioquímicas Expressão gênica é alterada nos níveis de transcrição, processamento de RNA e tradução. Atividade de enzimas é alterada Interações Proteína-proteína são induzidas ou inibidas A localização de certas proteínas e outras moléculas é alterada.
  • 6. Respostas a sinalização celular Fisiológicas A célula… Se divide ou para de se dividir Diferencia Induz um programa de auto-suicídio (morte celular programada) ou induz a morte de outra célula Migra para outro sítio ou para de migrar Altera seu metabolismo Passa o sinal adiante
  • 9. Durante o desenvolvimento reforçando a diferenciação e proliferação celular Tipos de sinalizações Durante o desenvolvimento e no sistema imune
  • 10. Células respondem de maneiras diferentes a combinações de fatores extracelulares A A A B B B C C D prolifera Divide Diferencia Morre APOPTOSE
  • 11. Células diferentes agem de maneira diferente a uma mesma molécula – cada célula tem uma maquinaria intracelular
  • 12. A velocidade de resposta a um sinal extracelular não depende somente do mecanismo de liberação do sinal, mas também da natureza da resposta da célula-alvo. Mudanças somente em proteínas já existentes nas células podem ocorrer em segundos. Contudo, quando a resposta envolve mudanças na expressão gênica e na síntese de novas proteínas demora horas.
  • 13. Tipos de receptores celulares
  • 14. Algumas moléculas sinalizadoras podem ser hidrofóbica e com tamanho muito pequeno. Estas não precisam de um receptor para ter efeito na célula seguinte. Óxido Nítrico
  • 15. Receptores ligados a canais  Denominados receptores ionotrópicos  Participam principalmente da transmissão rápida  Proteínas oligoméricas dispostas ao redor de um canal.  A ligação do ligante e a abertura do canal ocorrem em milissegundos
  • 16. Tipos de receptores celulares – canais iônicos
  • 17. Receptores metabotrópicos  A proteína G é uma proteína de membrana que consiste em três subunidades (), em que a subunidade  possui atividade GTPase.  Existem vários tipos de proteína G, que interagem com diferentes receptores e controlam diferentes efetores.  Tipos de receptores celulares – receptores acoplados à proteína G
  • 18. Tipos de receptores celulares – receptores acoplados à proteína G Na forma inativa o GDP está ligado à proteína G Quando há troca de GDT por GTP, a subunidade  se dissocia de  e .
  • 19.
  • 20.
  • 21. Tipos de receptores celulares – receptores ligados a quinases (associados a enzimas) Os receptores de vários hormônios (p. ex insulina) e fatores de crescimento incorporam a tirosina quinase em seu domínio intracelular.  Estão envolvidos principalmente em eventos que controlam o crescimento e a diferenciação celulares e atuam indiretamente ao regular a transcrição gênica.  Existem duas vias importantes: - a via Ras/Raf/MAP quinase (divisão, crescimento e diferenciação celular) - a via Jak/Stat ativada por citocinas - controla a síntese e liberação de mediadores inflamatórios.
  • 22. • Fosforilação de enzimas Proteína fosfatase Proteína quinase Proteína quinase- transfere o fosfato terminal do ATP para o grupo hidroxil da protéina Proteína fosfatase- catalisa a remoção do fosfato da proteína por hidrólise
  • 23.
  • 24. Controlam a transcrição gênica  Os ligantes incluem hormônios esteróides, hormônios tiroideanos, vit D, ac. Retinóico  Os receptores são proteínas intracelulares, os ligantes devem penetrar nas células.  Os efeitos são produzidos em conseqüência da síntese alterada de proteínas e, portanto, de início lento. Tipos de receptores celulares – receptores nucleares
  • 25.