A regulação externa à célula, integrada e simultânea a vários tecidos é dada pela regulação neuro-endócrina [1,2,12]. Os hormônios são importantes moduladores da atividade enzimática, pois sua ação na célula pode resultar na ativação de proteínas quinases ou de fosfoproteínas fosfatases, as quais atuam sobre as enzimas,
de tal modo, que estas ganhem ou percam um grupamento fosfato, intimamente relacionado à modulação da atividade enzimática, mecanismo também conhecido por regulação covalente.
Enzimas sofrem regulação covalente por fosforilação de um ou mais de um resíduo de serina, treonina ou tirosina através da ação de enzimas quinases [2,5,6,12]. Esta fosforilação pode ser revertida pela ação de enzimas fosfoproteínas fosfatases [2,12,13]. A presença do grupo fosfato modifica a atividade catalítica de várias enzimas importantes do metabolismo celular, ativando-as ou inibindo-as. A Figura 1 ilustra o mecanismo geral de regulação enzimática covalente.
FIGURA 1: Regulação Enzimática Covalente
É importante considerar que muitos hormônios têm natureza hidrofílica e por isso, são incapazes de atravessar a membrana plasmática. Estes hormônios só conseguem atuar nas células através de ligação a um receptor de membrana, normalmente uma proteína transmembranar, que possui um sítio específico para ligação do hormônio [12]. A ligação hormônio-receptor promove alterações no ambiente intracelular que resultarão na síntese ou ativação de uma molécula intracelular, chamada de segundo mensageiro, a qual passa a ser a responsável pela ação do hormônio dentro da célula [2,12,14].
Alguns hormônios tais como o glucagon e a adrenalina têm como segundo mensageiro a molécula de nucleotídeo de adenina na forma cíclica, o AMP cíclico ou AMPc [12]. A principal característica do AMPc é funcionar como um ativador de proteínas quinases, bem como um inibidor das fosfoproteínas fosfatases [15,16].
Conseqüentemente, em presença destes hormônios, várias enzimas são moduladas pelo processo de fosforilação. O Quadro 2 mostra que várias enzimas importantes são fosforiladas em presença do glucagon e a via metabólica que estará ativada ou inibida em função desta regulação covalente. Sabe-se que a insulina antagoniza os efeitos do glucagon e adrenalina porque por mecanismos distintos dependentes ou não do AMPc, sua presença leva a ativação das fosfoproteínas fosfatases, o que culmina na desfosforilação das enzimas regulatórias das células em que atua [1,17]. O Quadro 3 mostra as enzimas que são moduladas pela desfosforilação induzida por insulina o que resulta na ativação ou inativação das mesmas.
de tal modo, que estas ganhem ou percam um grupamento fosfato, intimamente relacionado à modulação da atividade enzimática, mecanismo também conhecido por regulação covalente.
Enzimas sofrem regulação covalente por fosforilação de um ou mais de um resíduo de serina, treonina ou tirosina através da ação de enzimas quinases [2,5,6,12]. Esta fosforilação pode ser revertida pela ação de enzimas fosfoproteínas fosfatases [2,12,13]. A presença do grupo fosfato modifica a atividade catalítica de várias enzimas importantes do metabolismo celular, ativando-as ou inibindo-as. A Figura 1 ilustra o mecanismo geral de regulação enzimática covalente.
FIGURA 1: Regulação Enzimática Covalente
É importante considerar que muitos hormônios têm natureza hidrofílica e por isso, são incapazes de atravessar a membrana plasmática. Estes hormônios só conseguem atuar nas células através de ligação a um receptor de membrana, normalmente uma proteína transmembranar, que possui um sítio específico para ligação do hormônio [12]. A ligação hormônio-receptor promove alterações no ambiente intracelular que resultarão na síntese ou ativação de uma molécula intracelular, chamada de segundo mensageiro, a qual passa a ser a responsável pela ação do hormônio dentro da célula [2,12,14].
Alguns hormônios tais como o glucagon e a adrenalina têm como segundo mensageiro a molécula de nucleotídeo de adenina na forma cíclica, o AMP cíclico ou AMPc [12]. A principal característica do AMPc é funcionar como um ativador de proteínas quinases, bem como um inibidor das fosfoproteínas fosfatases [15,16].
Conseqüentemente, em presença destes hormônios, várias enzimas são moduladas pelo processo de fosforilação. O Quadro 2 mostra que várias enzimas importantes são fosforiladas em presença do glucagon e a via metabólica que estará ativada ou inibida em função desta regulação covalente. Sabe-se que a insulina antagoniza os efeitos do glucagon e adrenalina porque por mecanismos distintos dependentes ou não do AMPc, sua presença leva a ativação das fosfoproteínas fosfatases, o que culmina na desfosforilação das enzimas regulatórias das células em que atua [1,17]. O Quadro 3 mostra as enzimas que são moduladas pela desfosforilação induzida por insulina o que resulta na ativação ou inativação das mesmas.
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