FACULDADE DE MEDICINA DE RIBEIRÃO PRETO-USP BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR PROFA. DRA. ENILZA MARIA ESPREAFICO TURMA CB 2015 AULA: T49 MORTE CELULAR PROGRAMADA 1) Ordene os eventos característicos da apoptose desencadeada pela via intrínseca: Formação de protrusões na membrana plasmática (blebbing) ____ Perda da característica de assimetria da bicamada lipídica da membrana plasmática ____ Perda de adesão celular ____ Liberação de citocromo c ____ Ativação de pró-caspase 3 _______ Fragmentação do DNA nuclear ____ Formação de corpos apoptóticos _____ Fagocitose dos corpos apoptóticos por macrófagos ou células vizinhas______ Formação de apoptossomos ______ Ativação de pró-caspase 9 _______ 2) Sobre a morte celular programada, assinale V para as afirmações verdadeiras e F para as falsas. Corrija as afirmações falsas. ( ) Ocorre em todos os organismos multicelulares ( ) Evento característico de situações patológicas ( ) A elevada conservação estrutural de genes envolvidos neste processo entre organismos filogeneticamente distantes sugere uma alta pressão seletiva e um papel essencial desse processo ( ) Má regulação desse tipo morte leva a tumorigênese, doenças degenerativas ou doenças auto-imunes ( ) Morte celular acidental caracterizada por desequilíbrio osmótico e inchaço celular, culminando no rompimento da célula e liberação do conteúdo celular para o meio extracelular, provocando inflamação. ( ) Nenhum programa genético é ativado neste processo. ( ) Células são fagocitadas por vizinhas ou fagócitos, não há processo inflamatório. ( ) Durante a morte celular programada a membrana plasmática é rompida e o conteúdo celular extravasado. ( ) Pode promover a eliminação de órgãos ou tecidos inteiros. ( ) Na ausência de sinais de sobrevivência, o destino automático de uma célula em um organismo multicelular é a morte. 1 ( ) A apoptose desencadeada por via intrínseca é iniciada pela ação das proteínas Bcl2/Bcl-xL e proteínas BH4 only, membros pró-aptoptóticos da família Bcl2. ( ) O controle das populações celulares e homeostase tecidual de um organismo depende do predomínio constante dos membros anti-apoptóticos da família de proteínas Bcl2 sobre os próapoptóticos. ( ) Caspases constituem uma família de fosfatases. ( ) As caspases são sintetizadas na forma de precursores inativos e requerem fosforilação para serem ativadas. ( ) A p53 é um oncogene, que age como repressor proteolítico de genes Cdks e de genes antiapoptóticos, promovendo, assim, o avanço no ciclo celular e a sobrevivência celular em resposta a danos no DNA. ( ) Duas principais vias de transdução de sinais são responsáveis por ativar o processo de apoptose. ( ) A via extrínseca é desencadeada apenas pela ligação de um ligante presente na superfície de um linfócito killer ao seu receptor na superfície da célula alvo. ( ) As caspases são proteases que contêm um Asp em seu sítio ativo e clivam seus substratos em um resíduo de Cisteína. ( ) Caspases 1, 4 e 5 são envolvidas em apoptose no sistema imune. ( ) Caspases 2, 8, 9 e 10 são iniciadoras. ( ) Caspases 3, 6 e 7 são executoras (ou efetoras). ( ) Pró-caspases efetoras são aquelas que possuem um domínio de recrutamento de caspases (CARD). ( ) As pró-caspases iniciadoras são aquelas capazes de se complexar com proteínas adaptadoras formando os complexos de ativação DISC ou o apoptossomo. ( ) Apaf1 é uma proteína adaptadora que se liga a citocromo c formando um complexo heptamérico, o qual é inativo. 3) Os eventos descritos abaixo são característicos de um dos dois tipos comuns de morte celular: necrose (N) ou apoptose (A). Classifique-os de acordo. ___A conservação de genes envolvidos neste processo em organismos distintos sugere uma alta pressão seletiva para manutenção do mesmo ___Má regulação desse processo leva a tumorigênese, doenças degenerativas e doenças autoimunes 2 ___Morte celular acidental caracterizada por desequilíbrio osmótico, inchaço celular culminando no rompimento da célula. Liberação do conteúdo celular para o meio extracelular provoca inflamação. ___Nenhum programa genético é ativado neste processo ___Células são fagocitadas por vizinhas ou fagócitos, não há processo inflamatório. ___Fragmentação do DNA e fragmentação da célula sem ruptura da membrana plasmática. ___Pode promover a eliminação de órgãos ou tecidos inteiros 4) Relacione as colunas: (1) via intrínseca (2) via extrínseca ( ) recruta pró-caspase 9 ( ) proteínas Bax e Bak ( ) liberação do citocromo c no ( ) ativação de Fas pelo ligante de citosol Fas ( ) Smac/diablo ( ) interação de citocromo-c com Apaf1 ( ) receptores do fator de necrose tumoral ( ) recruta as pró-caspases 8 ou 10 ( ) formação do apoptossomo ( ) formação do complexo DISC ( ) receptor de morte da família dos receptores do fator de necrose tumoral (TNF) ( ) liberação de proteínas mitocondriais ( ) suprimida por ação de receptores decoy ou da proteína FLIP ( ) suprimida por proteínas anti-apoptóticas da família das proteínas Bcl2 5) Considerando a ação conjunta da apoptose e proliferação utilize os termos: Neoplasia, Distrofia e Homeostase para caracterizar as seguintes situações: a) Proliferação aumentada X Apoptose normal ________________________ 3 b) Proliferação normal X Apoptose normal ___________________________ c) Proliferação normal X Apoptose aumentada ________________________ d) Proliferação normal X Apoptose reduzida __________________________ e) Proliferação reduzida X Apoptose normal __________________________ 6) Cite o nome de duas proteínas que inibem a ativação da via intrínseca e de duas que funcionam inibindo a via extrínseca. 7) Discuta o papel de uma classe de proteínas que controlam apoptose agindo diretamente sobre as caspases e como a função delas pode ser neutralizada. 8) A apoptose poder ser inibida em qual das seguintes situações? a) a proteína Bid é clivada por caspase-8 b) a proteína Bad inativa genes responsáveis por codificar proteínas regulatórias c) a proteína Blc2 é produzida em excesso (superexpressa) d) aumenta-se a expressão de proteínas da família BH3 only como a Bim 9) Descreva como ocorre a ativação da via intrínseca e da via extrínseca. 10) Como ocorre a formação do apoptossomo? 11) Proteínas virais do HPV (vírus do papiloma humano) sequestram Retinoblastoma e p53, impedindo que estas exerçam suas funções normais. Cite as funções moleculares normais dessas duas proteínas: p53: Retinoblastoma: - Considerando o efeito dessas proteínas virais sobre a célula hospedeira, como elas poderiam ser classificadas? a) Pró-apoptóticas e anti-proliferativas b) Pró-sobrevivência e pró-proliferativas 4 12) Observe as imagens apresentadas e dê sua interpretação sobre o fenômeno evidenciado em cada uma delas? A A B B C C 5 13) As imagens apresentadas a seguir ilustram os resultados obtidos com o estudo de camundongos transgênicos para duas proteínas da superfamília da Bcl2. O genótipo dos camundongos é indicado nas imagens e no gráfico, sendo que ‘wt’ se refere ao genótipo tiposelvagem (normal). Analise as ilustrações e responda: a) Você concorda com a seguinte interpretação? Justifique. --a falta de função da proteína Bcl2 acarreta acentuada redução no crescimento celular durante o desenvolvimento pré e pós-natal resultando em animais que têm quase ¼ do tamanho normal. b) Apresente sua interpretação para os resultados. O genótipo dos camundongos para os genes Bcl-2 e Bim está indicado na figura. wt = tipo selvagem (+/+), mutação nula (-/-), heterozigoto (+/-) Semanas pós-natal= 4 Weight (peso); Age (idade em semanas - wk) Semanas pós-natal= 8 6 14) a) Os componentes da via intrínseca foram dissecados através da obtenção de mutantes de C. elegans com deficiência em morte celular durante o desenvolvimento, com exceção do citocromo c, para o qual no decorrer desses estudos, os pesquisadores nunca encontraram uma mutação. Por que? b) Hao et al. (Cell 121: 579-591, 2005) descreveram os fenótipos teciduais de camundongos transgênicos expressando citocromo c mutado (K72A). Qual o objetivo dos pesquisadores e quais foram as considerações e hipótese deles quanto a escolha da abordagem utilizada. Do ponto de vista molecular, como você explica os fenótipo observado? 15) Para dissecar a ordem dos eventos na via intrínseca, pesquisadores decidem microinjetar citocromo c purificado, solúvel, no citoplasma de uma célula selvagem e de uma célula nula para Bax/Bak. Você espera que uma, ambas ou nenhuma delas entre em apoptose? 16) Vídeo microscopia mostra a localização celular de citocromo c em fusão com GFP. Selecione um modelo que melhor se ajusta aos resultados observados e justifique. 1 -As células liberam o citocromo c lentamente ao longo do período após irradiação. 2 - As células liberam o citocromo c rapidamente, mas diferentes células disparam o evento de liberação, em momentos diferentes. (A) As células foram observadas durante 8 minutos, 10 horas após terem sido submetidas a radiação ultravioleta. (B) As células foram observadas por 6 min, 17 horas após irradiação. 7