Descrição da transdução de sinal

como organismos vivos, estamos constantemente a receber e a interpretar sinais do nosso ambiente. Estes sinais podem vir na forma de luz, calor, odores, toque ou som. As células dos nossos corpos também estão constantemente recebendo sinais de outras células. Estes sinais são importantes para manter as células vivas e funcionando, bem como para estimular eventos importantes como a divisão celular e diferenciação.,

sinais são, na maioria das vezes, produtos químicos que podem ser encontrados no fluido extracelular ao redor das células. Estes produtos químicos podem vir de locais distantes no corpo (sinalização endócrina por hormônios), de células próximas (sinalização paracrina) ou até podem ser segregados pela mesma célula (sinalização autocrina).

Figura \(\PageIndex{1}\)., (CC BY-NC-SA)

moléculas de Sinalização pode acionar qualquer número de respostas celulares, incluindo a alteração do metabolismo da célula de receber o sinal, ou resultar em uma alteração na expressão gênica (transcrição) dentro do núcleo da célula, ou ambos.

Visão Geral da sinalização celular

a sinalização celular pode ser dividida em 3 fases.1. Recepção: uma célula detecta uma molécula de sinalização do lado de fora da célula. Um sinal é detectado quando o sinal químico (também conhecido como ligando) se liga a uma proteína receptora na superfície da célula ou dentro da célula.2., Transdução: quando a molécula de sinalização se liga ao receptor, muda de alguma forma a proteína do receptor. Esta mudança inicia o processo de transdução. Transdução de sinal é geralmente uma via de vários passos. Cada molécula relé na Via de transdução do sinal muda a próxima molécula da via.3. Resposta: finalmente, o sinal despoleta uma resposta celular específica.

figura \(\PageIndex{2}\)., (CC BY-NC-SA)

recepção

função dos receptores de membrana ligando a molécula do sinal (ligando) e causando a produção de um segundo sinal (também conhecido como um segundo mensageiro) que então causa uma resposta celular. Este tipo de receptores transmite informação do ambiente extracelular para o interior da célula, mudando de forma ou unindo-se a outra proteína, uma vez que um ligante específico se liga a ela. Exemplos de receptores de membrana incluem receptores G acoplados a proteínas e receptores tirosina cinases.

Figura \(\PageIndex{3}\)., (CC BY-NC-SA)

receptores intracelulares são encontrados dentro da célula, quer no citopolasma quer no núcleo da célula alvo (a célula que recebe o sinal). Mensageiros químicos que são hidrofóbicos ou muito pequenos (hormônios esteróides, por exemplo, pode passar através da membrana plasmática, sem assistência e ligar estes receptores intracelulares. Uma vez ligado e ativado pela molécula do sinal, o receptor ativado pode iniciar uma resposta celular, como uma mudança na expressão do gene.

Figura \(\PageIndex{3}\)., (CC BY-NC-SA)

transdução

Uma vez que os sistemas de sinalização precisam ser sensíveis a pequenas concentrações de sinais químicos e agir rapidamente, as células muitas vezes usam uma via multi-passo que transmite o sinal rapidamente, enquanto amplifica o sinal para numerosas moléculas em cada passo. os passos na Via da transdução do sinal envolvem frequentemente a adição ou remoção de grupos de fosfato, o que resulta na activação de proteínas. As enzimas que transferem grupos de fosfato de ATP para uma proteína são chamadas cinases proteicas., Muitas das moléculas de retransmissão em uma via de transdução de sinal são cinases proteicas e muitas vezes agem em outras cinases proteicas na Via. Muitas vezes isso cria uma cascata de fosforilação, onde uma enzima fosforila outra, que então fosforila outra proteína, causando uma reação em cadeia.

também importante para a cascata da fosforilação é um grupo de proteínas conhecidas como fosfatases proteicas. Fosfatases proteicas são enzimas que podem rapidamente remover grupos de fosfato das proteínas (desphosphorilação) e, portanto, inactivar cinases proteicas., Fosfatases proteicas são o “interruptor desligado” na Via de transdução do sinal. Desligar a via de transdução do sinal quando o sinal já não está presente é importante para garantir que a resposta celular seja adequadamente regulada. A desphosphorilação também torna as cinases proteicas disponíveis para reutilização e permite que a célula responda novamente quando outro sinal é recebido.as cinases não são as únicas ferramentas utilizadas pelas células na transdução de sinais., Moléculas pequenas, não-proteinas, solúveis em água ou íons chamados de segundo mensageiros (o ligando que liga o receptor é o primeiro mensageiro) também podem transmitir sinais recebidos pelos receptores na superfície celular para moléculas alvo no citoplasma ou no núcleo. Exemplos de segundos mensageiros incluem AMP cíclica (campo) e iões de cálcio.

Figura \(\PageIndex{4}\). (CC BY-NC-SA)

Resposta

Sinalização Celular conduz, em última análise, à regulação de uma ou mais actividades celulares., Regulação da expressão genética (rotando a transcrição de genes específicos ligados ou desligados) é um resultado comum da sinalização celular. Uma via de sinalização também pode regular a atividade de uma proteína, por exemplo, abrindo ou fechando um canal iônico na membrana plasmática ou promovendo uma mudança no metabolismo celular, como catalisar a degradação do glicogênio. Vias de sinalização também podem levar a importantes eventos celulares, como a divisão celular ou apoptose (morte celular programada).