Receptor de Estrógeno

2. UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM ZOOTECNIA DISCIPLINA DE TÓPICOS ESPECIAIS EM REPRODUÇÃO E LACTAÇÃO Receptor de Estrógeno Doutorando: MV Me Rodrigo V. de Oliveira Orientador: Arlindo de Alencar Araripe Moura

3. Introdução colesterol • Estrógenos • Hormônios esteróides (18 C) • estradiol (E2), estrona (E1) e estriol (E3). • Produção • Ovário • Placenta • Córtex Adrenal • Cél. Leydig do testículo pregnenolona andrógeno 17b - estradiol

4. Feedback liberação de gonadotropinas hipofisárias Introdução Glândula mamária Funções: Comportamentos social e sexual Estradiol (E2) Sistema Cardiovascular Sistema Músculo-esquelético Sistema Nervoso Korach et al., 1994

5. Introdução • Receptor de estrógenos • Superfamília receptores nucleares: ligantes hidrofóbicos • Proteínas (500-600 Aas) • Fatores de transcrição dependentes de estrógenos (classicamente...) N C Rollerova, E.; Urbancikowa, M. (2000)

6. Fig. Alteração da conformação do receptor de estrógeno após a ligação do estradiol.

7. Introdução • Receptores nucleares de estrógeno (isoformas) • Receptor estrógeno α (REα) • Útero, glândula mamária, hipotálamo, ossos, vasos sanguíneos • Receptor estrógeno β (REβ) • Próstata, céls. Granulosa, Intestino, Pulmão e Leucócitos RE: α e β Células Greene et al., 1986; Kuiper et al., 1996

8. Tab . Cromossomas que contém os genes que codificam os RE em humanos e bovinos.

9. Zhao et al., 2008 Tab. Fenótipos de fêmeas de camundongos knockout para Receptor de estrógeno α e β.

10. Zhao et al., 2008 Tab. Fenótipos de machos de camundongos knockout para Receptor de estrógeno α e β.

11. Tab. Transcritos de Receptores de estrógenos em células testiculares humanas Carreau et al. 2007

12. Introdução • Receptor de estrógenos • Domínios funcionais • N-terminal ou A/B (pouco conservada) • Ligação ao DNA ou C (conservada) • Ligação ao estrógeno ou D/E/F N A B C D E F C AF-1 AF-2 Rollerova, E.; Urbancikowa, M. (2000)

13. Fig. Domínios dos receptores de estrógeno α e β

14. Domínios dos REs • Domínio N-terminal • Função Ativadora 1 (AF-1) • Sítios de fosforilações • AF-1: envolvida na interação de ptns e ativação transcriptacional • Atividade AF-1: ERα > ERβ

15. Domínios dos REs • Domínio de ligação ao DNA (C) • (+) Resíduos de cisteína (s-s) • 2 dedos de zinco (zinc fingers) • 2 folhas b antiparalelas e 1 a hélice (30 Aas) • Zn=> Cisteína e/ouHistidina • Dimerização • ERα ≈ ERβ (96% homologia) • Sequência P box: ERα = ERβ

16. Fig. Interação dos dedos de zinco com a molécula de DNA.

17. Domínios dos REs • Domínio de ligação ao DNA (C) • P box ( entre os dedos de zinco): reconhecimento do HRE • REα e REβ se ligam a uma variedade EREs

18. Domínios dos REs • Domínio COOH-terminal • Ligação ao estrógeno, dimerização, translocação nuclear e transativação da expressão do gene alvo • Função de ativação (AF-2): regulada pela ligação aos estrógenos • AF-2: dimerização, interacão com outras ptns co-ativadoras ou repressoras da transcrição • AF-2 de ambos os RE tem uma superficie de interação composta por aminoácidos em hélice3,4,5 e 12.

19. Domínios dos REs • Domínio cooh-terminal • Domínio D: região dobradiça e região de ligação da ptn chaperona HSP90 (transporte => núcleo)

20. Fig. Ação das chaperonas nos receptores nucleares

21. Domínios dos REs • Domínio COOH-terminal • E/F: domínios de ligação aos estrógenos • E: ptns co-ativadores • Estabiliza a ligação do estrógeno e o receptor • p60 e p23

22. Receptor de Estrógeno • Codificação de RE • Complexa estrutura da região 5´ • Região 5´: 9 éxons => ≠ 5´UTR RNAm • REα: 5 éxons

23. Fig . Receptores de estrógeno de membrana marcados com E2-BSA-FITC (estradiol 17b associado albumina e fluoresceína) células mamárias.

24. Interações Receptor Estrógeno-DNA • Mecanismo clássico • Ligação direta do estrógeno ao RE e posterior ação na transcrição do DNA. • Mecanismo não direto de ligação ao DNA • Interações protéicas com outros fatores de transcrição • Mecanismo via segundos mensageiros (rápido) • Ação dos estrógenos mediada por RE associados a membrana (REm)

25. Fatores transcriptacionais • Proteínas de interação com receptores (RIPs) • Co-ativadoras • Co-repressoras

26. Fig . Mecanismos de ação do Receptor de estrógeno. Fatores de transcrição Co-ativadores Co-repressores RE com ERE no DNA RE com fatores de transcrição => DNA

27. Fig . Homodímero de receptor de estrógeno ligado ao elemento de resposta ao estrógeno no DNA.

28. Receptores de estrógeno • Elementos de resposta de um hôrmonio (HRE) • Região específica de ligação do RE ao DNA • Palíndromos • 2 sequências nucleotídicas separadas por 3 nucleotídeos Beato, M. & J. Klug., 2000

29. Fig . Complexo de iniciação da transcrição: Receptor de estrógeno dimerizado unido a ptns co-ativadoras.

30. Fig . Modelo do Receptor de Estrógeno associado ao ERE no DNA.

31. Fig . Ligação de estrógenos e RE de membrana ativam cascatas que estimulam os mecanismos genômicos.

32. FGF; EGF Fig. Esquema da ativação de receptores de estrógenos independente dos ligantes via fatores de crescimento Independente do ligante Fatores de crescimento Proteínas Kinases

33. Importância do RE na saúde humana • Antagonistas ou Inibidores • Tt câncer de mama • Efeitos colaterais: outros tumores, hipertermia, insônia. • Agonistas • Terapia de reposição hormonal • Efeitos colaterais: câncer de mama e uterino, trombose Halstein et al., 2004

34. RE como marcadores reprodutivos • Suínos • RE isoformas • Prolificidade Ruminantes (?) SZREDER, T.;ZWIERZCHOWSKI, L.(2004)

35. Considerações finais • A reprodução é importante para a eficiência produtiva de animais zootécnicos. Consequentemente, os RE devem ser avaliados quanto a sua potencialidade como marcadores de fertilidade e prolificidade em animais. • A presença de estrógenos e seus receptores no sêmen viabiliza novas perspectivas para o estudo de funções dos estrógenos na capacidade fecundante espermática.

36. Considerações finais • A otimização da elucidação dos fenômenos relacionados a ativação da transcrição mediada por RE evoluirá em paralelo com a determinação da estrutura e mecanismo de ação das proteínas co-reguladoras envolvidas. O que também irá ajudar em estudos farmacológicos para redução dos efeitos colaterais da terapias relacionadas a tumores de mama e reposição de estrógenos.

37. Obrigado pela atenção... oliveirarv@rocketmail.com

38. Receptor de Estrógeno • Codificação de RE • Complexa estrutura da região 5´