Sinalização de Proteínas G, AMPc, PKA e PKA Ex: Função e Consequências - Bioquímica 1

Como funciona a sinalização da Proteína G AMPc e PKA Ex de consequências Como funciona a sinalização de receptores de insulina Ex de consequências Como funciona a sinalização da calmodulina E a fosfolipase C e A2 O que estimula AMPK Ex de consequências Bioquímica 1 Como funciona a sinalização da Proteína G AMPc e PKA A sinalização da proteína G ocorre por intermédio de três vias principais as quais são mediadas por principalmente três proteínas isoformas da proteína G a saber proteínas Gs estas estimulam a produção de AMPc a partir do adenilato ciclase Uma vez produzido o AMP cíclico atua como mensageiro secundário na ativação de proteínas quinases Ex atuam na sinalização de neurotransmissores epinefrina glucagon e vasopressina por exemplo proteínas Gq estas proteínas ativam a fosfolipase C Esta por sua vez atua na clivagem do PIP2 em dois mensageiros secundários envolvidos em respostas fisiológicas o IP3 que libera cálcio de reservas intracelulares e em DAG que atua na clivagem da proteína quinase C desencadeando assim uma enorme cascata de reações celulares Ex sinalização de neurotransmissores proteínas Gi atuam de forma antagônica às proteínas Gs inibindo a produção de AMPc e a atividade das proteínas quinases dependentes de AMPc Também estão envolvidas nas vias de sinalização do cálcio Ex contração muscular e secreção de insulina 2 Como funciona a sinalização de receptores de insulina A insulina é responsável pela regulação homeostática dos níveis de glicose Ela atua em várias frentes reduzindo a gliconeogênese e a glicogenólise aumentando a captação periférica de glicose e estimulando a lipogênese no fígado e tecido adiposo Ao perceber a presença de glicose no sangue o pâncreas produz a insulina que se liga à célula para então permitir a entrada da glicose para o meio intracelular A insulina utiliza a fosforilação e interações entre proteínas para transmitir o sinal que se inicia em resposta a um estímulo alimentação com a insulina ligandose à subunidade alfa de seu receptor o qual apresenta capacidade de autofosforilação na subunidade beta com consequente fosforilação dos resíduos de tirosina que irão agora reconhecer moléculas SH2 entre elas a PI3K que ao ser fosforilada se dissocia em duas subunidades e neste processo a subunidade catalítica p110 é ativada promovendo a atividade da tirosina quinase A PI3K é essencial para o transporte intracelular de glicose cumprindo então o objetivo de toda a cascata de reações permitir a entrada da glicose para o interior da célula Já quando o receptor é fosforilado em serina a transmissão do sinal é atenuada sendo este um mecanismo responsável pela resistência à insulina 3 Como funciona a sinalização da calmodulina A calmodulina é uma pequena proteína que se liga a íons de cálcio podendo assim se ligar a nucleotídeos e promover sua ativação sendo responsável por modular os níveis de AMP e GMP Ela é responsável principalmente pelos processos que envolvem a contração muscular que é um processo dependente da concentração dos íons de cálcio disponíveis na célula Quando a calmodulina se liga ao íon de cálcio ocorre a ativação de uma quinase a KCLM que irá fosforilar as cadeias leves de miosina levando à hidrólise do ATP processo do qual resulta a energia necessária para contração muscular 4 Como funciona a fosfolipase C e A2 As fosfolipases C têm um papel reconhecido na ação de neurotransmissores e hormônios elas atuam na hidrólise dos ésteres de fosfolipídios O receptor acoplado à proteína G ativa a fosfolipase C e uma vez ativa ela hidrolisa o fosfatidilinositol em duas outras moléculas DAG e IP3 Por sua natureza lipofílica o DAG se mantém ligado à membrana e ativa a proteína quinase C que irá fosforilar uma série de outras proteínas e dar início a diversos processos celulares como a transcrição do DNA Algumas fosfolipases C participam da produção de IP3 enquanto outras são ativadas por eles Já as fosfolipases A2 catalisam a hidrólise dos glicerofosfolipídios da membrana celular com produção de acilfosfolipídios e ácidos graxos livres sendo importante citar que são reações que ocorrem na presensa de cálcio Dentre estes destacase o ácido araquidônico o qual é convertido em moléculas bioativas como prostaglandinas e leucotrienos As Fosfolipases A2 são amplamente encontradas nos venenos de cobras insetos e aracnídeos sendo apontadas como responsáveis pela dor e inflamação local Estas enzimas mantém os fosfolipídios celulares proliferação celular e contração muscular além de estarem envolvidas nos processos inflamatórios humanos 5 O que estimula AMPK O sistema AMPK proteína quinase ativada por adenosina monofosfato é ativado pelo aumento da relação AMPATP ou seja quando a concentração intracelular de ATP é reduzida e a de AMP é aumentada Esta ativação pode acontecer em resposta a diversas condições fisiológicas como choque osmótico hipóxia e jejum prolongado além de exercicio físico contração muscular e alguns hormônios Como consequência visando a reduzir o gasto energético em razão da baixa concentração de ATP o sistema inativa as vias metabólicas que consomem mais adenosina trifosfato e dá preferência às vias que produzem ATP A ativação do sistema AMPK acontece com a fosforilação dos resíduos de treonina 172 e depende de quinases regulatórias onde a LKB1 denominada serina ou treonina quinase do fígado tem sido apontada como a enzima mais importante neste passo