Biologia Molecular e Celular II. Controle do crescimento celular

Transcrição

1 Biologia Molecular e Celular II Controle do crescimento celular 2016

2 Controle extracelular do crescimento e divisão Tamanho de um órgão ou organismo é definido por 3 processos celulares: Crescimento; Divisão; Morte. Regulados por: - programas intracelulares - moléculas sinalizadoras extracelulares Proteínas solúveis secretadas; ligadas a superlcie celular ou compondo a matriz extracelular

3 Classes de sinalizadores extracelulares Mitógenos: esmmulam a divisão celular Desencadeiam amvidade de G1/S-Cdk Fatores de crescimento: aumentam a massa celular por síntese proteica e a degradação Fatores de sobrevivência: supressores de apoptose Há moléculas sinal que podem exercer todos esses papéis.

4 Mitógenos Org. pluricelulares: só nutrientes não bastam para a proliferação, é preciso a presença dos mitógenos Ex. PDGF platelet derived growth factor, presente no soro (mas não no plasma) EGF (epidermal gf), Há mitógenos de especificidade restrita, por ex: eritropoiemna Ausência de mitógenos em alguns casos leva a G 0

5 Mecanismo de ação dos mitógenos Nas céls. animais, a maioria age na fase G 1 Mitógenos Ras MAP kinases Myc* Transcrição de Ciclinas G 1 *Myc = proteína reguladora gênica = fator de transcrição Gene Ras - oncogene mutações induziriam a divisão celular descontrolada Isto não acontece normalmente graças aos checkpoints.

6 Principais checkpoints

7 DNA damage checkpoint DNA danificado por raios-x leva a amvação de p53, que esmmula a transcrição de vários genes, incluindo p21. A proteína p21 liga-se a S-Cdk e a inamva, impedindo a entrada na fase S ou levando a apoptose.

8 Esquema das interações entre p53 e MDM2. (A) In the absence of stress signals, p53 is bound to its negamve regulator MDM2. MDM2 ubiquimnates p53, targemng it for degradamon by the proteasome. (B) Cellular stress signals, such as DNA-damage, lead to acmvamon of ATM/ATR. ATM/ATR mediate the phosphorylamon of MDM2 and p53. Phosphorylated MDM2 undergoes autoubiquimnamon and degradamon. Phosphorylated p53 goes to nucleus, and induces transcripmon of genes involved in the DDR (DNA damage response ). Fonte: Valentine JM, Kumar S, Moumen A - BMC Cancer (2011)

9 As células humanas se dividem um número limitado de vezes Senescência da replicação celular. Principalmente devido a mudanças na estrutura dos telômeros (nos fibroblastos e muitas outras céls. somámcas humanas, as telomerases são ausentes) Células imortalizadas em cultura: mutações nos checkpoints

10 Fatores de crescimento O crescimento celular depende da oferta de nutrientes e de sinais extracelulares GF - GF receptors Também amvam Ras e Myc PDGF é mitógeno e GF

11 Fatores de sobrevivência Controlam o número de células em uma população Inibem apoptose Ancoramento: Muitas células precisam de ancoramento para crescer e proliferar: Integrinas receptores de ancoramento nos contatos focais FAK (kinases de adesão focal)

12 Sinais extracelulares que inibem o crescimento celular Família TGF-β (Transforming growth factor-β): proteínas sinal inibitórias da proliferação BMP (bone morphogenehc protein) aumenta o produto de genes apoptómcos MiostaMna inibe a proliferação de mioblastos - gado Belgian Blue

13 Belgian Blue O gado Belgian Blue possui uma mutação no gene da miostamna

14 Apoptose Uma morte celular programada

15 Morte celular programada Desenvolvimento (cauda do girino) Vida adulta: vasculatura do útero no ciclo menstrual; epitélio intesmnal, neutrófilos... Fall (queda das folhas no outono) Controle do número de células Balanço entre morte x divisão

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17 Apoptose x necrose Célula encolhe Colapso do citoesqueleto Envelope nuclear desaparece DNA é fragmentado Fragmentos celulares são fagocitados e reciclados Causada por injúria Afeta a vizinhança Provoca uma resposta inflamatória

18 Necrose x Apoptose

19 Fragmentação do DNA na apoptose

20 Detecção de células apoptómcas A proteína anexina V detecta a exposição de PS na membrana plasmálca No início da apoptose, a membrana plasmámca perde a assimetria translocando PS da face citoplasmámca para a face externa, podendo ser detectada umlizando anexina V marcada. Com a progressão da apoptose a membrana plasmámca fica compromemda e PI (iodeto de propídio, um corante vital) pode ser umlizado como um marcador adicional de apoptose.

21 Caspases Proteases sintemzadas como procaspases. Muitas medeiam a apoptose, mas podem estar envolvidas em inflamação e resposta imune. Dependentes de Cys catalímca que atacam resíduos de Asp em certos substratos; Substratos: laminas nucleares, amvam DNAses, componentes do citoesqueleto e proteínas de adesão Reação tudo ou nada. Dois mecanismos: via intrínseca e extrínseca (receptores de morte: TNF e Fas)

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