Bioquímica Básica
8.1.2 Outras funções do ATP
Com esta equação geral, teórica, fica preservado o princípio termodinâmico de espontaneidade, porque o conteúdo energético do primeiro membro é maior do que o do segundo, revelando o valor negativo de ΔGo’. O mesmo mecanismo é verificado em qualquer outra síntese (de lipídios, glicogênio etc.).
8.1.2 Outras funções do ATP
Além de viabilizar transformações que não ocorreriam sem a sua participação, o ATP atua nos seguintes processos:
I. Modulação da atividade de enzimas, que pode processar-se de duas
maneiras:
1. Interação com enzimas alostéricas (Seção 19.2.1), por meio
de ligações não covalentes, modificando sua conformação, de modo a diminuir sua atividade e, consequentemente, a velocidade das reações por elas catalisadas. Sendo ligações reversíveis, a fração de enzimas afetadas depende da concentração celular de ATP. Trata-se de um importante recurso para a regulação de vias metabólicas, possibilitando restringir a velocidade de utilização de substratos por vias oxidativas quando a carga energética celular é alta, derivando-os para vias de síntese de polímeros de armazenamento.
2. Fosforilação de enzimas por transferência do grupo fosfato
terminal (γ) do ATP: neste caso há formação de uma ligação covalente, éster fosfórico, entre uma hidroxila da cadeia lateral de aminoácidos da enzima e o grupo fosfato do ATP. A reação é irreversível e catalisada por enzimas denominadas
proteína quinases1. A fosforilação altera a estrutura espacial da proteína, modificando a sua atividade, mas as alterações
não são definitivas. Para devolver a enzima ao estado original, há dois casos a serem destacados:
2a. o grupo fosfato é removido por hidrólise, catalisada por
proteína fosfatases, liberando ADP e fosfato e restaurando a conformação anterior da enzima.
2b. a própria proteína aceptora tem atividade enzimática de
ATPase, quer dizer, é capaz de catalisar a hidrólise do ATP. Esta é uma situação comum a proteínas formadoras de canais de membranas, como é o caso da bomba de sódio e potássio (Na+/K+-ATPase), responsável pelo transporte destes íons através da membrana plasmática. A ligação do ATP à proteína provoca mudança de sua conformação; em virtude de sua atividade ATPásica, esta mudança é temporária, e a alternância entre as duas conformações da proteína é a responsável pelo transporte dos íons. Processo análogo ocorre na contração muscular, em que a ligação do ATP à miosina é seguida de sua hidrólise pela capacidade ATPásica da proteína.
II. Neurotransmissão — O ATP, embora tenha localização
predominantemente intracelular, pode ser liberado de neurônios, denominados purinérgicos, e de células não neuronais, sob condições fisiológicas ou quando há lise celular por injúria mecânica, estresse oxidativo etc. Uma vez no espaço extracelular, o ATP pode ligar-se a receptores da superfície celular, os receptores purinérgicos, e atuar como neurotransmissor ou modulador da proliferação e diferenciação celulares.
Existem diversos tipos de receptores purinérgicos, que são específicos para outros nucleotídios purínicos (ADP, UTP etc.), e também para
nucleosídios como a adenosina (Seção 19.4). Os receptores purinérgicos são amplamente distribuídos em células e órgãos de mamíferos e medeiam alterações funcionais diversas. Um exemplo é a agregação de plaquetas induzida pela interação de alguns nucleotídios purínicos com receptores purinérgicos dessas células. A aplicação terapêutica decorrente desta descoberta foi o desenvolvimento de antagonistas desses nucleotídios, que bloqueiam os receptores purinérgicos, impedindo a adesão de plaquetas. São agentes antiplaquetários, como clopidogrel, ticagrelor etc., empregados no tratamento de tromboembolismos (infarto do miocárdio) e outros distúrbios da coagulação sanguínea.