Segundos Mensageiros Intracelulares

Segundos mensageiros são pequenas moléculas intracelulares que retransmitem e amplificam sinais de receptores ativados para as enzimas de uma célula e outros alvos.

Definition

Um segundo mensageiro é uma pequena molécula sinalizadora intracelular cuja concentração muda rapidamente em resposta à ativação do receptor e que retransmite o sinal para proteínas efetoras.

Scope

Este tópico aborda os principais segundos mensageiros, incluindo AMP cíclico, íons de cálcio e os produtos de inositol fosfolipídios inositol trifosfato e diacilglicerol, como são produzidos e removidos, e como ativam efetores a jusante, como as proteínas quinases.

Core questions

• O que torna uma molécula um bom segundo mensageiro?
• Como o AMP cíclico é produzido e como ele age?
• Como o cálcio serve como um sinal intracelular versátil?
• Como o inositol trifosfato e o diacilglicerol dividem um sinal em dois ramos?

Key theories

Sinalização por inositol trifosfato e cálcio

A fosfolipase C cliva um fosfolipídio de membrana em inositol trifosfato, que libera cálcio de estoques internos, e diacilglicerol, que ativa a proteína quinase C, acoplando a ativação do receptor a dois ramos intracelulares.

Mechanisms

Receptores ativados estimulam enzimas que alteram os níveis dos segundos mensageiros. A adenilil ciclase produz AMP cíclico, que ativa a proteína quinase A; as fosfodiesterases o degradam. A fosfolipase C cliva o lipídio de membrana PIP2 em inositol trifosfato, que abre canais de cálcio em estoques internos, e diacilglicerol, que ativa a proteína quinase C. O próprio cálcio atua através de proteínas de ligação como a calmodulina. Como esses mensageiros são pequenos e difusíveis, eles espalham e amplificam os sinais, e sua rápida remoção permite uma terminação veloz.

Clinical relevance

Os segundos mensageiros explicam como as células convertem a ativação do receptor em respostas rápidas, amplificadas e espacialmente organizadas, um conceito central na sinalização celular. O tratamento aqui é descritivo e não prescritivo.

History

A descoberta do AMP cíclico por Sutherland introduziu o conceito de segundo mensageiro; Berridge elucidou a sinalização por inositol trifosfato e cálcio, e Nishizuka identificou a proteína quinase C como o alvo do diacilglicerol, mapeando os principais sistemas de mensageiros.

Key figures

• Earl Sutherland
• Michael Berridge
• Yasutomi Nishizuka

Seminal works

• berridge1993
• alberts2014

Frequently asked questions

Por que os segundos mensageiros são importantes?

Eles transportam o sinal de um receptor para o interior da célula, amplificam-no porque uma enzima pode produzir muitas moléculas mensageiras, e permitem que a resposta seja coordenada e rapidamente desativada.

Como o cálcio atua como um sinal?

As células mantêm o cálcio citoplasmático em níveis muito baixos, de modo que uma liberação controlada de estoques ou a entrada do exterior produz um aumento acentuado que proteínas de ligação como a calmodulina detectam para desencadear respostas.