Receptores catalíticos

Classificação e princípio geral de funcionamento

Os receptores catalíticos ganharam esse nome devido ao fato de sua porção intracelular possuir a capacidade de acelerar reações químicas. Globalmente, esse grupo é dividido em dois subtipos principais, dependendo de qual enzima específica é ativada no lado interno da membrana:

1. Receptores com atividade de tirosina-quinase. Estes representam a esmagadora maioria de todos os receptores catalíticos.
2. Receptores acoplados à guanilato-ciclase. A família de receptores transmembrana menos numerosa.

Independentemente do subtipo, o princípio geral permanece o mesmo: a molécula da substância (ligante) se liga à parte externa do receptor, o que instantaneamente "liga" a enzima na sua extremidade interna.

Receptores com atividade de tirosina-quinase

Esse tipo de estrutura caracteriza-se pela interação com moléculas importantes, como fatores de crescimento, diversas citocinas e insulina.

Mecanismo de transdução de sinal:

• Primeiro, o ligante se une ao receptor na superfície da célula.
• Esse evento ativa imediatamente a enzima tirosina-quinase localizada no domínio intracelular.
• A tirosina-quinase ativada inicia o processo de fosforilação — ela adiciona grupos fosfato a proteínas intracelulares específicas.
• Como resultado dessa fosforilação, as proteínas-alvo mudam sua conformação espacial e atividade, transmitindo o sinal adiante no interior da célula.

Mecanismo de ativação do receptor de insulina

O receptor de insulina é um exemplo clássico e fundamental de receptor com atividade de tirosina-quinase. Ele possui uma estrutura complexa e consiste em quatro subunidades covalentemente ligadas entre si:

• Duas subunidades $\alpha$ localizam-se inteiramente fora da célula. Elas são responsáveis pelo reconhecimento e ligação da molécula de insulina.
• Duas subunidades $\ب$ atravessam completamente a membrana celular. São as suas "caudas" intracelulares que possuem atividade de tirosina-quinase.

Etapas de funcionamento do receptor:

1. A molécula de insulina acopla-se às subunidades $\alpha$ externas.
2. Essa interação leva a uma alteração na conformação das subunidades $\beta$ da membrana — elas se aproximam fisicamente uma da outra.
3. Inicia-se o processo de transfosforilação (ou autofosforilação): uma subunidade $\beta$ fosforila enzimaticamente a adjacente em resíduos específicos de aminoácidos de tirosina.
4. Os resíduos de tirosina fosforilados que surgem passam a atuar como "locais de ancoragem". A eles se unem proteínas especiais do receptor de insulina, que se tornam novos substratos e transportam o sinal para o interior da célula.

Receptores acoplados à guanilato-ciclase

Esta família de receptores é a menos numerosa entre os sensores transmembrana. Seus principais ligantes são os peptídeos natriuréticos. Um exemplo fisiológico clássico é o peptídeo natriurético atrial do tipo B. Esse hormônio é secretado pelos ventrículos cardíacos em situações em que ocorre um aumento excessivo do volume de sangue circulante no organismo.

Mecanismo de ação dos receptores acoplados à guanilato-ciclase:

• A ligação do peptídeo natriurético no lado externo da célula estimula a atividade enzimática da guanilato-ciclase no interior.
• A enzima ativada desencadeia a reação de conversão da molécula de GTP (trifosfato de guanosina) em GMPc (monofosfato de guanosina cíclico).
• O GMPc formado atua como um poderoso sinal intracelular que regula a resposta dos tecidos (por exemplo, vasos sanguíneos e rins) à sobrecarga de volume.

Questões de aulas e exames

O que mais estudar sobre o tema

• Funções e efeitos das proteínas-alvo fosforiladas da cascata da insulina
• O papel do peptídeo natriurético do tipo B na regulação do volume de sangue circulante
• Receptores de fatores de crescimento e citocinas: semelhanças e diferenças em relação ao receptor de insulina
• Mecanismos de transmissão subsequente do sinal a partir do GMP cíclico no interior da célula

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