Segundo Mensageiro

O segundo mensageiro ou o mensageiro secundário é um agente sinalizador intracelular. Os mensageiros secundários são iões ou pequenas moléculas que…

Este artigo é patrocinado por: «A sua instituição aqui»

O segundo mensageiro ou o mensageiro secundário é um agente sinalizador intracelular. Os mensageiros secundários são iões ou pequenas moléculas que transmitem sinais no interior das células. Os mensageiros secundários estão envolvidos na propagação para o meio intracelular de um sinal externo. Normalmente, esse sinal externo é uma molécula sinalizadora extracelular.

A ligação da molécula sinalizadora extracelular a recetores à superfície da célula é o processo que desencadeia um conjunto de reações na célula em que os mensageiros secundários são ativados e propagam o sinal no interior da célula num processo chamado de transdução de sinal.

Os mensageiros secundários mais comuns incluem:

a) Adenosina monofosfato cíclico (cAMP);

b) Diacilglicerol (DAG);

c) Inositol trifosfato (IP3);

d) Iões de cálcio (Ca2+).

Os mensageiros secundários são peças fundamentais nas vias de transdução de sinal

Existe um processo na célula, designado por transdução de sinal, que abrange um conjunto de reações em cadeia com o objetivo de transmitir para o interior da célula a mensagem trazida por uma molécula sinalizadora extracelular e levar a célula a efetuar uma resposta.

As moléculas sinalizadoras extracelulares (e.g. hormonas) seriam os primeiros mensageiros ou os mensageiros primários, em contraste com os mensageiros secundários que são moléculas sinalizadoras intracelulares.

Quando uma molécula sinalizadora extracelular alcança a célula-alvo e se liga ao seu respetivo recetor na membrana plasmática, o recetor sofre uma alteração conformacional, ficando ativado. O recetor ativado pode levar à produção de grandes quantidades de mensageiros secundários, levando à amplificação do sinal no interior da célula.

Efetivamente, mensageiros secundários são produzidos em grande escala porque os recetores estimulam enzimas intracelulares específicas que os sintetizam.

Os mensageiros secundários difundem-se rapidamente pela célula (ou em alguns casos, pela membrana plasmática), propagando o sinal.

Os mensageiros secundários propagam o sinal para o interior da célula até atingir moléculas-alvo intracelulares.

 

Um sinal (mensageiro primário) chega à célula
↓
Receção (ligação da molécula sinalizadora ao recetor)
↓
Ativação de uma enzima intracelular
↓
Ativação de mensageiros secundários
↓
Propagação e amplificação do sinal no interior da célula
↓
Resposta da célula

 

Função dos principais segundo mensageiros

cAMP

O AMP cíclico é produzido a partir do ATP pela enzima adenilato ciclase e é degradada pela fosfodiesterase.

A função desta molécula como mensageiro secundário foi estabelecida em 1958 por Earl Sutherland. A concentração deste composto aumentava no interior da célula em resposta à presença da hormona epinefrina (também conhecida como adrenalina).

Recetores acoplados à proteína G ativam a enzima adenilato ciclase que vai, pro sua vez, sintetizar o cAMP. Este mensageiro secundário vai ativar a enzima intracelular cinase A. Esta enzima, uma vez ativada, vai fosforilar resíduos de serina em proteínas-alvo.

No caso da degradação do glucogénio estimulada pela epinefrina, a cinase A fosforila duas enzimas:

a) a glicogénio sintetase que, uma vez fosforilada, fica inativa e a célula não produz mais glicogénio;

b) a fosforilase cinase que , uma vez fosforilada, fica ativa. A fosforilase cinase ativada vai, por sua vez, fosforilar a glicogénio fosforilase que, uma vez fosforilada, fica ativa. Esta última enzima catalisa a degradação do glicogénio.

DAG, IP3

Tanto o Diacilglicerol (DAG) como o Inositol trifosfato (IP3) são compostos derivados da hidrólise de um fosfolípido presente na membrana plasmática que é o fosfotidil inositol-4,5-bisfosfato (PIP2).

Várias hormonas e fatores de crescimento vão conduzir à hidrólise do PIP2 pela enzima fosfolipase C.

A fosfolipase C pode ser ativada através de recetores:

a) acoplados à proteína G;

b) de tirosina cinase.

O DAG permanece na membrana plasmática e vai ativar a cinase C. Esta enzima vai então fosforilar proteínas alvo.

O IP3 é liberto no citosol e vai ativar canais de cálcio no retículo endoplasmático.

Cálcio

Os níveis de cálcio citoplasmático aumentam após o IP3 se ligar aos canais de cálcio do retículo endoplasmático.

A atividade de várias proteínas é alterada pela presença do cálcio.

Os iões de cálcio podem ligam-se à proteína calmodulina. O complexo resultante de Ca2+/calmodulina vai ligar-se a outras proteínas como algumas cinases, ativando-as.

16789 Visualizações 1 Total

References:

  • Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2013). The cell: A molecular approach. Washington: ASM; Sunderland.

Author:
16-01-2019

Licenciado em Biologia Molecular e Genética pela FCUL em 2012. Mestrado em Tecnologia e Segurança Alimentar pela FCT-UNL em 2015. Investigador estagiário no Instituto de Investigação Científica tropical (Setembro de 2013 a Fevereiro 2015). Saiba mais sobre o autor >>>

16789 Visualizações

Related:

Organelo
Os organelos ou organitos são estruturas subcelulares especializadas que compõem as células eucariotas, isto é, das células nucleadas que constituem os animais, plantas, fungos e alguns microrganismos. A maioria dos organelos são delimitados por uma membrana como é o caso da própria membrana plasmática, o núcleo da célula, o retículo endoplasmático, o complexo de Golgi, os vacúolos, os perixossomas, as mitocôndrias e os cloroplastos. Já outros organelos não estão envolvidos por qualquer membrana, como, por exemplo, os ribossomas livres do citosol e os centríolos. O núcleo da célula O núcleo é a estrutura mais proeminente das células e mede, em média, 5 µm …
César Esteves
16-01-2019
Read Article
Membrana plasmática
A membrana plasmática é uma película que delimita o conteúdo celular e forma uma barreira semipermeável seletiva que, através da qual, têm de passar todos os materiais que entram e saem da célula. Todas as células estão envolvidas por uma membrana plasmática que as separa fisicamente do meio circundante, chamado de meio extracelular. Ao ser capaz de regular a entrada e saída de materiais da célula, a membrana plasmática ajuda a manter o meio interno adequado às condições favoráveis de suporte à vida. A membrana plasmática, tal como todas as membranas biológicas, são estruturas complexas dinâmicas compostas por lípidos e proteínas que estão …
César Esteves
16-01-2019
Read Article
Sinalização celular
A sinalização celular refere-se aos mecanismos usados pelas células para comunicarem entre si. Tipicamente, a comunicação celular ocorre através da segregação, por parte de uma célula, de uma molécula sinalizadora que é enviada e interage com o receptor celular de outra célula, a célula alvo. A sinalização celular envolve uma série de processos encadeados A comunicação entre as células através de sinais inclui os seguintes passos: Uma célula produz e liberta um sinal – a molécula sinalizadora; A molécula sinalizadora é transportada até à célula alvo; O sinal é detetado na célula alvo através da ligação da molécula sinalizadora ao seu respectivo recetor …
César Esteves
16-01-2019
Read Article
Adenilato ciclase
Este artigo é patrocinado por: «A sua instituição aqui» A Adenilato ciclase (EC 4.6.1.1) é uma enzima que catalisa formação de cAMP (adenosina monofosfato cíclico) a partir de ATP (adenosina trifosfato). A adenilato ciclase sintetiza cAMP A Adenilato ciclase é uma enzima que se encontra na membrana plasmática de uma ampla variedade de células. Esta enzima catalisa a conversão da ATP em cAMP e ainda em pirofosfato (PPi) como subproduto da reação (ver Figura 1). A ativação desta enzima tem como consequência o aumento da concentração do cAMP no interior da célula. O cAMP é um segundo mensageiro que possibilita a transmissão do sinal …
César Esteves
16-01-2019
Read Article
Fosfolipase C
Este artigo é patrocinado por: «A sua instituição aqui» A fosfolipase C (PLC) é uma enzima localizada na membrana plasmática que converte um fosfolípido membranar em duas moléculas que desempenham o papel de mensageiros secundários no interior da célula. O fosfolípido hidrolisado pela fosfolipase C é o fosfotidil inositol-4,5-bisfosfato (PIP2) e os produtos da reação são o Inositol trifosfato  (IP3) e o Diacilglicerol (DAG). A figura seguinte mostra o esquema da reação: Os produtos desta reação, o IP3 e o DAG, vão ativar outros componentes celulares. O IP3 vai induzir a libertação de iões de cálcio (Ca2+) a partir do retículo endoplasmático. Já …
César Esteves
16-01-2019
Read Article
Fosfolipase
A fosfolipase refere-se a um grupo ubíquo de enzimas que hidrolisam fosfolípidos que são os componentes maioritários das membranas celulares. Existem algumas fosfolipases que têm a capacidade de catalisar a hidrólise de outras moléculas lipofílicas (como os triglicéridos) para além dos fosfolípidos. Outras fosfolipases apresentam especificidade de substrato apenas para espécies fosfolipídicas. Fosfolípidos – o substrato das fosfolipases Os fosfolípidos são os principais componentes estruturais das membranas da célula, nomeadamente a membrana plasmática e a membrana que envolve certos organelos das células eucariotas como o invólucro nuclear, o retículo endoplasmático e o complexo de Golgi. O processamento enzimático dos fosfolípidos pelas fosfolipases converte estas …
César Esteves
16-01-2019
Read Article
Calmodulina
A calmodulina (CaM) é uma pequena proteína encontrada no interior das células eucariotas e que tem como função detectar e ligar-se aos iões de cálcio (Ca2+) presentes no citoplasma e, em seguida, interagir e regular a função de diversas proteínas alvo da célula. Estrutura da calmodulina A CaM é uma pequena proteína expressa em todas as células eucariotas e encontra-se distribuída pelo citoplasma e pelo núcleo. A sua sequência de aminoácidos encontra-se altamente conservada ao longo da evolução. Esta conservação sugere a importância da função desta proteína. A CaM humana contém 148 aminoácidos e é codificada por três genes e a sua sequência …
César Esteves
16-01-2019
Read Article
Recetores de tirosina cinase
Os recetores de tirosina cinase (RTK) são componentes essenciais das vias de transdução de sinal que medeiam a comunicação entre células. Estes recetores celulares localizados na membrana plasmática captam o sinal externo através da ligação ao seu respetivo ligando polipeptídico, nomeadamente fatores de crescimento.  Estes recetores estão implicados em processos fundamentais como o crescimento e a diferenciação celular, o metabolismo e a motilidade.   Estrutura dos recetores de tirosina cinase Os diversos recetores de tirosina cinase apresentam uma estrutura molecular semelhante, que se pode dividir em três partes: o domínio extracelular com uma região de ligação ao ligando (isto é, a molécula sinalizadora …
César Esteves
16-01-2019
Read Article
Proteína tirosina cinase
As proteínas tirosina cinase (ou tirosina quinase), abreviado para PTK, são um grupo de enzimas que catalisa a transferência de um grupo fosfato da molécula de ATP para um resíduo de tirosina presente num substrato proteico. A fosforilação de resíduos de tirosina modula a actividade enzimática e cria locais de ligação para o recrutamento de proteínas de sinalização a jusante. Existem duas classes de proteínas tirosina cinase: Os recetores de tirosina cinase que são proteínas transmembranares localizadas na membrana plasmática; As proteínas não recetoras de tirosina cinase. No genoma humano, existem 58 tipos de recetores e 32 tipos não-recetores. Recetores de tirosina cinase Os recetores …
César Esteves
16-01-2019
Read Article
Transdução de sinal
Este artigo é patrocinado por: «A sua instituição aqui» A transdução de sinal é processo através do qual a célula converte e amplifica um sinal extracelular num sinal intracelular que afeta algumas funções celulares. Sinalização celular e recetores As diferentes células do organismo comunicam entre si num processo chamado de sinalização celular. As células produzem moléculas sinalizadores como, por exemplo, as hormonas e neurotransmissores. Quando estas moléculas sinalizadoras alcançam a célula alvo ligam-se aos seus respetivos recetores que se encontram na membrana plasmática destas células. Grande parte das moléculas sinalizadoras não entram para o interior da célula. Em vez disso, a mensagem que estas …
César Esteves
16-01-2019
Read Article
Proteína G
O que é a Proteína G A proteína G é uma proteína membranar trimérica composta por três subunidades: a subunidade α (alfa); a subunidade β (beta); subunidade γ (gama). Este tipo de proteína está ligada a uma molécula de GDP (guanina difosfato) no seu estado de repouso e quando é a ativada, o GDP é substituído por uma molécula de GTP (guanina trifosfato). Tem a função de mediar recetores membranares de sinais externos e a ativação de enzimas no processo de transdução de sinal. Associação a recetores celulares A proteína G encontra-se na membrana plasmática e a sua ativação está dependente de recetores membranares, designados …
César Esteves
16-01-2019
Read Article

A Knoow é uma enciclopédia colaborativa e em permamente adaptação e melhoria. Se detetou alguma falha em algum dos nossos verbetes, pedimos que nos informe para o mail geral@knoow.net para que possamos verificar. Ajude-nos a melhorar.