Receptor de Estrógeno Doutorando: MV Me Rodrigo V. de Oliveira

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2 Receptor de Estrógeno Doutorando: MV Me Rodrigo V. de Oliveira
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 Estrógenos Hormônios esteróides (18 C) Produção
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 Introdução Funções: Glândula mamária Comportamentos social e sexual
Feedback liberação de gonadotropinas hipofisárias 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 ( 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.
Espécie ERα ERβ Humana Cromossomo 6 Cromossomo 14 Bovina Cromossomo 9 Cromossom10

9 Zhao et al., 2008 Tab. Fenótipos de fêmeas de camundongos knockout para Receptor de estrógeno α e β. Knockout REα Knockout REβ Fertilidade infértil subfértil Trato reprodutivo Infantil Insensibilidade a estrógeno Ovários anovulatórios, cistos e tumores Ovulação espontânea e resposta a Tt superovulatórios reduzidas Glândula mamária Sem diferenças significativas com indivíduos normais Sistema neuro-endócrino Hipófise: (+) FSH e LH Sangue: (+) E2, T4, FSH e LH (-) PRL Níveis séricos normais Comportamento (+) Infantilidade e Agressividade Nenhuma alteração que afetasse a reprodução.

10 Zhao et al., 2008 Tab. Fenótipos de machos de camundongos knockout para Receptor de estrógeno α e β. Knockout REα Knockout REβ Fertilidade infértil fértil Trato reprodutivo (-) testículo, (-) epit.seminífero (-) concentração sptz (+) alterações sptz Nenhuma alteração significativa Sistema neuro-endócrino Hipófise: (+) LH Sangue: (+) LH, T4 e E2 Comportamento Monta normal, mas (-) intromissão e ejaculação (-) agressividade

11 Tab. Transcritos de Receptores de estrógenos em células testiculares humanas
Leydig + Peritubular - Sertoli Espermatogonia Espermatócitos Espermátide Espermatozóide 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 Fig . Mecanismos de ação do Receptor de estrógeno.

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

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...

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

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