Sinalização celular

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Biologia molecular

Sinalização Celular


04/06/2003

O registro fóssil sugere que sofisticados organismos unicelulares semelhantes às bactérias atuais estavam presentes na Terra há três e meio bilhões de anos, mas aparentemente foram necessários mais dois e meio bilhões de anos para que surgissem os primeiros organismos multicelulares.
Por que a multicelularidade evoluiu tãolentamente?
Embora a resposta não seja conhecida, parece estar relacionada com a necessidade de um organismo multicelular de elaborar mecanismos de sinalização que permitam às células se comunicarem umas com as outras, de forma a coordenar seu comportamento em benefício do organismo como um todo.

Sinais intercelulares, interpretados por uma maquinaria complexa da célula que responde a eles, leva cadacélula a determinar sua posição e função especializada no organismo e garantir, por exemplo, que cada célula somente se divida quando as células vizinhas lhe ordenarem. A importância de tais "controles sociais", na divisão celular, torna-se evidente quando esses controles falham, resultando em câncer, o qual geralmente mata o organismo multicelular.

À medida que mais técnicas sensíveis eapuradas tornaram-se disponíveis para o estudo das células e dos mecanismos que as mesmas utilizam para comunicarem-se umas com as outras, as características intrincadas dos processos de sinalização utilizados pelos eucariotos superiores estão lentamente sendo desvendadas.

Uma célula animal possui um sistema complexo de proteínas que lhe permite responder aos sinais enviados por outras células.Esse sistema inclui receptores protéicos de superfície celular e intracelulares, proteinoquinases, fosfatases, proteínas ligadoras de GTP e muitas outras proteínas, com as quais essas proteínas-sinais interagem.

Nesta matéria veremos os princípios gerais da sinalização intercelular.

Moléculas Sinalizadoras Extracelulares São Reconhecidas por Receptores Específicos Localizados na Superfície ouno Citoplasma das Células-Alvo

Enquanto as leveduras se comunicam umas com as outras para reproduzirem-se através da secreção de diversos pequenos peptídeos, as células de anima s superiores comunicam-se através de centenas de tipos de moléculas de sinalização, incluindo proteínas, pequenos peptídeos, aminoácidos, nucleotídeos, esteróides, retinóides, derivados de ácidos graxos e, ainda,gases como óxido nítrico e monóxido de carbono.

A maioria dessas moléculas sinalizadoras são secretadas pelas células sinalizadoras por exocitose (discutido em Biologia Celular Cap. 16). Outras são liberadas por difusão através da membrana plasmática, enquanto algumas permanecem firmemente ligadas à superfície celular e somente influenciam as células que entrarem em contato direto com as célulassinalizadoras.

Estão representados duas formas de comunicação entra as células animais

Independente da natureza do sinal, a célula-alvo responde por intermédio de uma proteína específica denominada receptor. A mesma liga-se especificamente à molécula sinalizadora e então desencadeia uma resposta na célula-alvo. Muitas das moléculas sinalizadoras atuam em concentrações muito baixas(geralmente < 10^-8 M), e os receptores que as reconhecem fixam-se a elas, geralmente, com alta afinidade (constante de afinidade Ka 10^8 1itros/mol).

Na maioria dos casos, os receptores são proteínas de transmembrana da superfície da célula-alvo (Figura 2); quando elas ligam uma molécula sinalizadora extracelular (um ligante), tornam-se ativadas e geram uma cascata de sinais intracelulares que alteramo comportamento da célula.

A maioria das moléculas sinalizadoras são hidrofílicas e incapazes de atravessar a membrana plasmática diretamente; ao invés disso, elas se fixam a receptores da superfície celular, os quais por sua vez geram um ou mais sinais no interior da célula.

Entretanto, em alguns casos, os receptores estão no interior da célula-alvo e o ligante sinalizador necessita...
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