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Relatório Teórico
Biologia Molecular e Celular
Aula 11
Química Industrial 1º Ano
2017/2018
GUSTAVO PINHO MAIA 2
Índice
Morte Celular Programada....................................................................................................................... 3
Morte Celular Programada Versus Morte Celular Acidental ...................................................... 4
Sinais E Vias Da Apótese....................................................................................................................... 5
Via Intrínseca ......................................................................................................................................... 5
Via Extrínseca ........................................................................................................................................ 5
Recetores De Morte................................................................................................................................. 8
Papel Do p53 Na Apoptose.................................................................................................................... 9
GUSTAVO PINHO MAIA 3
Morte Celular Programada
Morte Celular é imprescindível para o desenvolvimento de plantas e animais. Nos tecidos
de um ser humano saudável, a cada hora, bilhões de células ativam um programa de morte
intracelular, por mecanismos celulares desconhecidos. Esse processo mata as próprias
células que o iniciam, ocorrendo de maneira controlada - processo conhecido como morte
celular programada.
Em geral, a morte celular em animais ocorre por apoptose, sendo um dentre vários
mecanismos de controlo celular. Após modificações morfológicas características – como
condensação e encolhimento, colapso do citoesqueleto, dissolução do envelope nuclear e
fragmentação da cromatina –, células morrem por apoptose. Como a superfície da célula
ou de seus pedaços – corpos apoptóticos – são alterados, os macrófagos rapidamente os
fagocitam.
Classes de células que sofrem morte celular programada:
• Células infetadas com vírus
• Morte celular quimioterapêutica
• Células desnecessárias a partir de um determinado momento
• Excesso de células
GUSTAVO PINHO MAIA 4
Morte Celular Programada Versus Morte Celular Acidental
GUSTAVO PINHO MAIA 5
Sinais E Vias Da Apótese
Via Intrínseca
Inclui danos no DNA, ativação excessiva de fatores que promovem a progressão do ciclo
celular, ausência de nutrientes. Todos
estes sinais convergem na mitocôndria, a
qual liberta fatores chave que conduzem à
apoptose.
Via Extrínseca
Sinais enviados por outras células. Contacto direto com células-alvo conduz à ativação de
recetores específicos que conduzem a célula à apoptose.
Existem diversas proteínas reguladoras e efetoras da apoptose, como as seguintes:
• Caspases
• Inibidores De Caspases (IAPs)
• Proteínas Da Família BCL-2
• Citocromo C
• Recetores De Morte
• p53
GUSTAVO PINHO MAIA 6
Caspases
São protéases especializadas com resíduos de cisteína no centro ativo que clivam em
resíduos de ácido aspártico.
São expressas como precursores inativos (procaspases). A sua ativação requer clivagem
proteolítica em resíduos de ácido aspártico. Atuam em diversos alvos, que promovem
diretamente a apoptose:
• Outras Caspases
• Citoesqueleto e membrana celular (Ex.: actina, laminas)
• Ativação de nucleases que degradam p DNA cromossomal
• Clivagem e inativação de proteínas que normalmente funcionam na deteção e
reparação de danos no DNA
Podem ser divididas em duas classes:
• Caspases iniciadoras (auto-ativadas)
• Caspases efetoras (ativadas por Caspases iniciadoras)
GUSTAVO PINHO MAIA 7
Proteínas Inibidoras De Caspases (IAPs)
As IAPs inibem as Caspases de duas formas:
• Ligação á caspase, bloqueando o seu acesso ao substrato
• Diversas IAPs são ligases de ubiquitina, marcando as caspases para serem
destruídas nos proteossomas
Nota: Se as IAPs inativam proteínas, então como ocorre o inicio da apoptose)?
As células também expressam bloqueadores de IAPs que são Smac e DIABLO. Estas
proteínas encontram-se normalmente na mitocôndria e são libertadas quando se inicia a
via intrínseca da apoptose.
Proteínas Da Família Bcl-2
Refere-se a uma família de genes dos mamíferos e às proteínas a que estes genes dão
origem. Estas regulam a permeabilidade da membrana externa da mitocôndria e podem
ser, quer pró-apoptóticos (Bax, Bad, Bak e Bok, entre outros) quer anti-apoptóticos (Bcl-2
propriamente dito, Bcl-xL, e Bcl-w, entre outros).
A mitocôndria é o organelo chave para a morte celular, que é desencadeada por uma
variedade de insultos tóxicos. Estes eventos mitocondriais são regulados pelas proteínas da
família Bcl-2.
Nota:
Os níveis de proteínas pró- e anti-apoptóticas determinam se o citocromo c é ou não
libertado para o citosol.
GUSTAVO PINHO MAIA 8
Citocromo C
É uma pequena proteína heme que está associada à membrana interna da mitocôndria. É
uma proteína solúvel, ao contrário de outros citocromos, e é um componente essencial da
cadeia transportadora de eletrões. É capaz de realizar oxidações e reduções, mas não se
liga a oxigénio. Transfere eletrões entre o complexo coenzima Q-citocromo C redutase e a
citocromo c oxidase.
Como dito, é uma pequena proteína associada á membrana interna da mitocôndria.
Transfere eletrões entre os complexos III e IV. É libertada pela mitocôndria em resposta a
estímulos pró-apoptóticos.
Liga-se ao APAF-1 (fator ativador de protéases apoptóticas). Este complexo interage com
a pró-caspase 9 (inibidora), permitindo a sua auto-ativação. Este complexo (citocromo c +
APAF-1 + ATP + pró-caspase 9) é chamado de apoptossoma.
Recetores De Morte
As células expressam pelo menos seis diferentes moléculas á superfície celular,
coletivamente chamados de recetores de morte. Um dos mais bem caracterizados é o
recetor Fas, um recetor da família do TNF. O domínio citoplasmático do recetor Fas contém
um domínio de morte, o que é partilhado por todos os recetores de morte.
O ligando Fas é uma proteína membranar trimérica, que é encontrada á superfície das
células. O recetor Fas ativo liga-se a uma proteína adaptadora chamada FADD (proteína
com domínio de morte associada ao Fas).
GUSTAVO PINHO MAIA 9
O complexo Fas-FADD liga-se á pró-caspase 8 (iniciadora) formando o complexo DISC
(complexo de sinalização indutor de morte), conduzindo á auto-ativação da caspase 8.
Papel Do p53 Na Apoptose

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Biologia Molecular e Celular - Aula 11

  • 1. Relatório Teórico Biologia Molecular e Celular Aula 11 Química Industrial 1º Ano 2017/2018
  • 2. GUSTAVO PINHO MAIA 2 Índice Morte Celular Programada....................................................................................................................... 3 Morte Celular Programada Versus Morte Celular Acidental ...................................................... 4 Sinais E Vias Da Apótese....................................................................................................................... 5 Via Intrínseca ......................................................................................................................................... 5 Via Extrínseca ........................................................................................................................................ 5 Recetores De Morte................................................................................................................................. 8 Papel Do p53 Na Apoptose.................................................................................................................... 9
  • 3. GUSTAVO PINHO MAIA 3 Morte Celular Programada Morte Celular é imprescindível para o desenvolvimento de plantas e animais. Nos tecidos de um ser humano saudável, a cada hora, bilhões de células ativam um programa de morte intracelular, por mecanismos celulares desconhecidos. Esse processo mata as próprias células que o iniciam, ocorrendo de maneira controlada - processo conhecido como morte celular programada. Em geral, a morte celular em animais ocorre por apoptose, sendo um dentre vários mecanismos de controlo celular. Após modificações morfológicas características – como condensação e encolhimento, colapso do citoesqueleto, dissolução do envelope nuclear e fragmentação da cromatina –, células morrem por apoptose. Como a superfície da célula ou de seus pedaços – corpos apoptóticos – são alterados, os macrófagos rapidamente os fagocitam. Classes de células que sofrem morte celular programada: • Células infetadas com vírus • Morte celular quimioterapêutica • Células desnecessárias a partir de um determinado momento • Excesso de células
  • 4. GUSTAVO PINHO MAIA 4 Morte Celular Programada Versus Morte Celular Acidental
  • 5. GUSTAVO PINHO MAIA 5 Sinais E Vias Da Apótese Via Intrínseca Inclui danos no DNA, ativação excessiva de fatores que promovem a progressão do ciclo celular, ausência de nutrientes. Todos estes sinais convergem na mitocôndria, a qual liberta fatores chave que conduzem à apoptose. Via Extrínseca Sinais enviados por outras células. Contacto direto com células-alvo conduz à ativação de recetores específicos que conduzem a célula à apoptose. Existem diversas proteínas reguladoras e efetoras da apoptose, como as seguintes: • Caspases • Inibidores De Caspases (IAPs) • Proteínas Da Família BCL-2 • Citocromo C • Recetores De Morte • p53
  • 6. GUSTAVO PINHO MAIA 6 Caspases São protéases especializadas com resíduos de cisteína no centro ativo que clivam em resíduos de ácido aspártico. São expressas como precursores inativos (procaspases). A sua ativação requer clivagem proteolítica em resíduos de ácido aspártico. Atuam em diversos alvos, que promovem diretamente a apoptose: • Outras Caspases • Citoesqueleto e membrana celular (Ex.: actina, laminas) • Ativação de nucleases que degradam p DNA cromossomal • Clivagem e inativação de proteínas que normalmente funcionam na deteção e reparação de danos no DNA Podem ser divididas em duas classes: • Caspases iniciadoras (auto-ativadas) • Caspases efetoras (ativadas por Caspases iniciadoras)
  • 7. GUSTAVO PINHO MAIA 7 Proteínas Inibidoras De Caspases (IAPs) As IAPs inibem as Caspases de duas formas: • Ligação á caspase, bloqueando o seu acesso ao substrato • Diversas IAPs são ligases de ubiquitina, marcando as caspases para serem destruídas nos proteossomas Nota: Se as IAPs inativam proteínas, então como ocorre o inicio da apoptose)? As células também expressam bloqueadores de IAPs que são Smac e DIABLO. Estas proteínas encontram-se normalmente na mitocôndria e são libertadas quando se inicia a via intrínseca da apoptose. Proteínas Da Família Bcl-2 Refere-se a uma família de genes dos mamíferos e às proteínas a que estes genes dão origem. Estas regulam a permeabilidade da membrana externa da mitocôndria e podem ser, quer pró-apoptóticos (Bax, Bad, Bak e Bok, entre outros) quer anti-apoptóticos (Bcl-2 propriamente dito, Bcl-xL, e Bcl-w, entre outros). A mitocôndria é o organelo chave para a morte celular, que é desencadeada por uma variedade de insultos tóxicos. Estes eventos mitocondriais são regulados pelas proteínas da família Bcl-2. Nota: Os níveis de proteínas pró- e anti-apoptóticas determinam se o citocromo c é ou não libertado para o citosol.
  • 8. GUSTAVO PINHO MAIA 8 Citocromo C É uma pequena proteína heme que está associada à membrana interna da mitocôndria. É uma proteína solúvel, ao contrário de outros citocromos, e é um componente essencial da cadeia transportadora de eletrões. É capaz de realizar oxidações e reduções, mas não se liga a oxigénio. Transfere eletrões entre o complexo coenzima Q-citocromo C redutase e a citocromo c oxidase. Como dito, é uma pequena proteína associada á membrana interna da mitocôndria. Transfere eletrões entre os complexos III e IV. É libertada pela mitocôndria em resposta a estímulos pró-apoptóticos. Liga-se ao APAF-1 (fator ativador de protéases apoptóticas). Este complexo interage com a pró-caspase 9 (inibidora), permitindo a sua auto-ativação. Este complexo (citocromo c + APAF-1 + ATP + pró-caspase 9) é chamado de apoptossoma. Recetores De Morte As células expressam pelo menos seis diferentes moléculas á superfície celular, coletivamente chamados de recetores de morte. Um dos mais bem caracterizados é o recetor Fas, um recetor da família do TNF. O domínio citoplasmático do recetor Fas contém um domínio de morte, o que é partilhado por todos os recetores de morte. O ligando Fas é uma proteína membranar trimérica, que é encontrada á superfície das células. O recetor Fas ativo liga-se a uma proteína adaptadora chamada FADD (proteína com domínio de morte associada ao Fas).
  • 9. GUSTAVO PINHO MAIA 9 O complexo Fas-FADD liga-se á pró-caspase 8 (iniciadora) formando o complexo DISC (complexo de sinalização indutor de morte), conduzindo á auto-ativação da caspase 8. Papel Do p53 Na Apoptose