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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. Introdução. colesterol. Estrógenos
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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
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
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
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)
Fig. Alteração da conformação do receptor de estrógeno após a ligação do estradiol.
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
Tab . Cromossomas que contém os genes que codificam os RE em humanos e bovinos.
Zhao et al., 2008 Tab. Fenótipos de fêmeas de camundongos knockout para Receptor de estrógeno α e β.
Zhao et al., 2008 Tab. Fenótipos de machos de camundongos knockout para Receptor de estrógeno α e β.
Tab. Transcritos de Receptores de estrógenos em células testiculares humanas Carreau et al. 2007
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)
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
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
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
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.
Domínios dos REs • Domínio cooh-terminal • Domínio D: região dobradiça e região de ligação da ptn chaperona HSP90 (transporte => núcleo)
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
Receptor de Estrógeno • Codificação de RE • Complexa estrutura da região 5´ • Região 5´: 9 éxons => ≠ 5´UTR RNAm • REα: 5 éxons
Fig . Receptores de estrógeno de membrana marcados com E2-BSA-FITC (estradiol 17b associado albumina e fluoresceína) células mamárias.
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)
Fatores transcriptacionais • Proteínas de interação com receptores (RIPs) • Co-ativadoras • Co-repressoras
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
Fig . Homodímero de receptor de estrógeno ligado ao elemento de resposta ao estrógeno no DNA.
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
Fig . Complexo de iniciação da transcrição: Receptor de estrógeno dimerizado unido a ptns co-ativadoras.
Fig . Modelo do Receptor de Estrógeno associado ao ERE no DNA.
Fig . Ligação de estrógenos e RE de membrana ativam cascatas que estimulam os mecanismos genômicos.
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
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
RE como marcadores reprodutivos • Suínos • RE isoformas • Prolificidade Ruminantes (?) SZREDER, T.;ZWIERZCHOWSKI, L.(2004)
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.
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.
Obrigado pela atenção... oliveirarv@rocketmail.com
Receptor de Estrógeno • Codificação de RE • Complexa estrutura da região 5´