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6.11:

O que são Segundos Mensageiros?

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What are Second Messengers?

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– Quando a superfície da célula recebe mensagens, mensageiros secundários passam essas mensagens para moléculas específicas, para criar uma resposta. Uma importante cascata de sinalização intracelular é o trifosfato de inositol diacilglicerol ou via IP3/DAG. Na superfície da célula, hormônios e neurotransmissores ligam-se a receptores unidos à proteína G que ativam enzimas como a fosfolipase C. Esta enzima hidrolisa, ou se quebra com água, a camada interna da bicamada fosfolipídica, gerando dois segundos mensageiros, DAG e IP3. O DAG se mantém na membrana de plasma para angariar proteína Cinase C, enquanto o IP3 se difunde através do citoplasma e se une aos receptores IP3 no retículo endoplasmático fazendo íons de cálcio se soltarem para o citoplasma. Esses íons de cálcio se unem a e ativam a proteína Cinase C, que fosforola outras proteínas intracelulares, causando uma resposta celular.

6.11:

O que são Segundos Mensageiros?

Como muitos ligandos que se ligam a receptores são hidrofílicos, eles não atravessam a membrana celular e, portanto, a sua mensagem deve ser transmitida a um segundo mensageiro no interior. Existem várias vias de segundos mensageiros, cada uma com a sua própria maneira de transmitir informações. Receptores acoplados a proteína G podem ativar as vias dos mensageiros fosfoinositol e AMP cíclico (cAMP). A via do fosfoinositol é ativada quando o receptor induz fosfolipase C a hidrolisar o fosfolipídio, fosfatidilinositol bifosfato (PIP2), em dois segundos mensageiros: diacilglicerol (DAG) e inositol trifosfato (IP3). O DAG permanece perto da membrana celular e ativa a proteína quinase C (PKC). O IP3 é translocado para o retículo endoplasmático (ER) e torna-se no ligando de abertura para canais iónicos de cálcio na membrana do ER – libertando cálcio no citoplasma.

Na via do cAMP, o receptor ativado induz a adenilato ciclase a produzir múltiplas cópias de cAMP a partir de moléculas proximais de trifosfato de adenosina (ATP). cAMP pode estimular a proteína quinase A (PKA), abrir canais iónicos de cálcio e iniciar a enzima – proteína de troca ativada por cAMP (Epac).

Semelhante ao cAMP, é o monofosfato cíclico de guanosina (cGMP). cGMP é sintetizado a partir de moléculas de trifosfato de guanosina (GTP) quando a guanilato ciclase é ativada. Como segundo mensageiro, o cGMP ativa a proteína quinase G (PKG). A PKG tem muitas funções sobrepostas com a PKA, no entanto a expressão de PKG é restrita a tecidos vasculares, pulmões e cérebro.

O fosfatidilinositol trifosfato (PIP3) é um segundo mensageiro derivado da fosforilação de PIP2. Este evento é desencadeado quando fatores de crescimento se ligam ao receptor da tirosina quinase (RTK). PIP3 recruta Akt (também conhecida como proteína quinase B) para a membrana. Essa quinase está intimamente envolvida na regulação de vias de sobrevivência celular, incluindo proliferação, apoptose e migração.

Suggested Reading

Newton, Alexandra C., Martin D. Bootman, and John D. Scott. “Second Messengers.” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 8, no. 8 (August 2016). [Source]