Bioquímica Básica
19.3 Transdução de sinal
Transdução (transformação, tradução) de sinal é o processo que confere às células a capacidade de receber e processar estímulos originados do meio ambiente (luz, odorantes) ou do próprio organismo (hormônios, neurotransmissores). Qualquer que seja o estímulo, o circuito que integra este processo é formado por componentes comuns: o sinal inicial, o receptor do sinal, a transdução propriamente dita, que consiste na transformação do estímulo em um composto químico, e a resposta celular. As respostas geradas são variadas e podem incidir sobre a atividade de enzimas, a expressão gênica e a transmissão do impulso nervoso. A maioria das vias de transdução de sinal compreende a interação de estímulos físicos ou químicos com receptores situados na membrana plasmática.
Os receptores são proteínas integradas da membrana celular, geralmente contendo três motivos: um imerso na bicamada lipídica e dois expostos nas porções externa e interna da membrana; transmitem a informação recebida do exterior para o meio intracelular, sem que o estímulo inicial penetre na célula. Os receptores são específicos para cada estímulo e, quando o sinal é um composto químico, guarda com ele a mesma relação de especificidade de uma enzima com seu substrato; são ainda característicos de determinados órgãos ou tecidos. Em muitos receptores, a cadeia polipeptídica atravessa várias vezes a membrana, formando sete α-hélices, sendo chamados de receptores hepta-helicoidais ou 7TM (de seven
transmembrane helical regions) (Figura 2.12). Esta classe de receptores constitui uma família com mais de 1.000 representantes em mamíferos e são a “antena” para o recebimento de sinais externos, como fótons (no caso da visão), substâncias voláteis (estímulo para o olfato), moléculas não voláteis (relacionadas ao paladar) ou sinais de origem endógena, como hormônios e neurotransmissores. Estes sinais são transmitidos para o interior das células, onde provocam mudanças na fisiologia celular, devidas à alteração da conformação de proteínas, por fosforilação ou ligação com íons cálcio, ou modificação do funcionamento (abertura ou fechamento) de canais iônicos.
A transdução de sinais endógenos está descrita na Seção seguinte, que trata da ação hormonal; as vias de transdução de estímulos luminosos e
olfatórios estão resumidas na Seção 19.5.