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5/9/2018 Seminário - slidepdf.com

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y R eceptores Associados à Proteína G

y Formam a família mais numerosa dos receptores de superfície celular.

y Enorme diversidade de moléculas sinalizadoras extracelulares.

y Estrutura comum: proteínas receptoras transmenbrana sete-passos.

Apesar da diversidade de moléculas, todas são formadas por uma única cadeia

polipeptídica que atravessa a bicamada lipídica sete vezes. Ex: rodopsina, receptores

olfatórios, etc.

y Evolutivamente antigos.

Bacterias possuem um mecanismo semelhante ao de receptores associados a proteína G.

ex: bacteriorodopsina ± funciona como uma bomba de H

+

impulsionada pela luz.

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y Proteina G ± proteínas de ligação ao nucleotídeo guanina.

y Heterotriméricas - apresentam 3 subunidades ( e)

y Subunidade liga nucleotídeos de guanina que regulam a atividade da proteina G.

Estado não-estimulado:

Subunidade está ligada a uma GDP;

Proteína G está inativa.

Sinal extracelular se liga a um receptor:

Mudança na conformação do receptor transmembrana;

Liberação GDP pela subunidade a e troca por GTP;

Subunidade dissocia-se do complexoe tais partes, agora ativas, podem

interagir com suas proteínas-alvo localizadas na membrana.

As subunidades permanecem separadas por um tempo limitado:Hidrólise de GTP a GDP;

R eassociação entre parte a e complexo e inativação da proteína G.

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Foto de mecanismo da proteína G



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y Importância do mecanismo de inativação da proteína.

Cólera ± doença causada por bactéria que se multiplica no intestino produz uma

proteína chamada toxina da cólera.

Essa proteína penetra nas células que revestem o intestino e modifica a subunidade

de uma proteína G, tornando-a incapaz de hidrolisar sua GTP. Logo a subunidade

permanece indefinidamente ativada, e provoca, então, um efluxo prolongado e

excessivo de Ca2+

e de água para o intestino, resultando em diarréia severa e

conseqüente desidratação.

Coqueluche ± infecção respiratória, bactéria se prolifera nos pulmões e produz uma

proteína chamada toxina pertussis.

Já essa proteína inativa a proteína G, pois a bloqueia em seu estado ligado à GDP.

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As proteínas-alvo das subunidades da proteína G podem ser canais iônicos ou

enzimas ligadas à membrana.

Diferentes tipos de proteínas G afetam alvos distintos. Essa especificidade

garante uma resposta apropriada para o sinal de acordo com o tipo de célula.

Canais

Iônicos

Batimento cardíaco - controlado pro dois grupos de fibras nervosas: um acelera e o

outro diminui os batimentos.

A redução de batimentos está ligada à liberação de acetilcolina.

A acetilcolina se liga a receptores associados à proteína G em células musculares

cardíacas.

O complexo ativado se liga à face intracelular de um canal de K +

na membrana

da célula cardíaca, forçando a abertura e o efluxo de K + até que a GTP de seja

hidrolisada.

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Enzimas ligadas à membrana



A interação da proteína G com canais iônicos tem uma reação imediata no

comportamento da célula. Já a interação com enzimas-alvo tem conseqüências mais

complexas, como a produção de moléculas sinalizadoras intracelulares adicionais.

Os alvos mais freqüentes da proteína G são a adenilato ciclase (AMP cíclico) e a

fosfolipase C .

Essas novas moléculas geradas pela ativação das enzimas são chamadas de segundos

mensageiros.

Os primeiros mensageiros seriam os sinais extracelulares.

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Adenilato ciclase

A subunidade da proteína Gs ativa a adenilato ciclase, aumentando a síntese do AMP

cíclico a partir da ATP.

Para a regulação da concentração de AMP cíclico, uma segunda enzima, a fosfodiesterase

do AMP cíclico, converte o AMP cíclico em AMP. Em presença do hormônio adrenalina, a ativação da proteína G nos diferentes tecidos

levam a respostas distintas relacionadas à preparação do corpo para uma resposta rápida.

Célula do músculo esquelético ± aumento de AMP cíclico e conseqüente

degradação de glicogênio.

Célula do tecido adiposo ± degradação de triglicerídeos a ácidos graxos. (forma

de combustível de uso imediato)

Glandula arenal ± secreção de cortisol

Proteinoquinase dependente de AMP cíclico (PK A): enzima ativada pelo AMP cíclico

catalisa reações intracelulares e altera atividades de determinadas proteínas.

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Fosfolipase C

Após sua ativação, a fosfolipase C propaga o sinal pela degradação de um fosfolipedeo

de inositol.

Ela retira o açúcar-fosfato da fosfolipideo de inositol

Com a degradação, duas moléculas são formadas: inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) e

diacilglicerol (DAG).

IP3 é liberado no citosol e chega ao retículo endoplamático, liga-se aos canais de cálcio e

os abre.

O diacilglicerol, junto com o Ca2+

, auxilia na ativação da proteoquinase C (PK C).

Com a mesma função da PKA, vista anteriormente, essa enzima fosforila um conjunto de

proteínas.



FOTO

A hidrolise de um fosfolipídio de inositol de membrana por uma fosfolipase C ativada

produz duas moléculas sinalizadoras intracelulares. IP3 se difunde pelo citosol e se liga

aos canais especiais de cálcio na membrana do RE., liberando o íon. O gradiente

eletroquímico grande faz com que o Ca saia. O diacilglicerol permanece na membrana

com o Ca, auxilia na ativação da proteoquinase C, que e recrutada do citosol e fosforila

suas proteínas-alvo, propagando o sinal

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Desencadeamento de processos biológicos pelo Ca2+

A presença de cálcio livre no citosol é desecandeada por muitos sinais diferentes,

não somente por aqueles relacionados a proteína G. Durante a fertilização do ovulo pelo espermatozóide, os canais de cálcio se abrem,

e assim começa o desenvolvimento do embrião.

Nas células musculares esqueléticas, com liberação de cálcio tem-se o inicio da

contração.

Em células secretoras, o cálcio tem função fundamental no desencadeamento da

secreção, assim como nas células nervosas.

Seus efeitos são geralmente indiretos: os íons interagem com proteínas

transdutoras, chamadas proteínas ligadoras de Ca2+

.

Camodulina ± proteína presente em celulas eucarióticas. Sua conformação é

alterada com a ligação com o cálcio, e adquirem a propriedade de se enrolar ao

redor de varias proteínas-alvo.

Fotorreceptores do olho

� Nos bastonetes do olho, a luz é captada pela rodopsina (um receptor associado à proteína

G).

� Ao ser estimulada pela luz, a rodopsina ativa uma proteína G chamada transducina.

� A subunidade a, ao ser ativada, estimula o fechamento dos canais de sódio, e então, a

mudança na voltagem gera o impulso.



Marque a alternativa errada:

a) No estado não-estimulado, receptor e a proteína G estão inativos.

b) A ativação da proteína G se deve pela falta de afinidade entre a subunidade E

e o complexo FK.

c) Os mecanismos que desligam um sinal não são importantes comparados com

os que ligam.

d) A toxina da bactéria que causa a cólera impede a hidrolise da GTP da

subunidade E da proteína G.

e) A hidrolise da GTP para GDP é fundamental para a reassociação e inativação

da proteína G.

RESPOSTA: C

Considere as afirmações abaixo e marque a CORRETA.

a) O cálcio está relacionado tanto com o desenvolvimento embrionário após a

fecundação quanto à contração muscular.

b) Através da bomba de Ca2+

existente na membrana do reticulo endoplasmático,

existe um alto gradiente eletroquímico de cálcio no citosol.

c) A interação do cálcio com a calmodulina permite o desenrolamento dessa

proteína e a alteração de suas atividades.

d) Nos bastonetes do olho, a luz é captada pela transducina.

e) O impulso gerado nos bastonetes se deve pela abertura dos canais de sódio, e

conseqüente alteração no potencial da membrana em 1 mV.

RESPOSTA: A

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