Receptor de EstrógenoReceptor de Estrógeno
Doutorando: MV Me Rodrigo V. de Doutorando: MV Me Rodrigo V. de OliveiraOliveira
Orientador: Arlindo de Alencar Araripe Orientador: Arlindo de Alencar Araripe MouraMoura
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁUNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM ZOOTECNIAPROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM ZOOTECNIA
DISCIPLINA DE TÓPICOS ESPECIAIS EM REPRODUÇÃO E DISCIPLINA DE TÓPICOS ESPECIAIS EM REPRODUÇÃO E LACTAÇÃOLACTAÇÃO
IntroduçãoIntrodução
EstrógenosEstrógenos Hormônios Hormônios
esteróides (18 C)esteróides (18 C) estradiol (E2), estradiol (E2),
estrona (E1) e estriol estrona (E1) e estriol (E3).(E3).
ProduçãoProdução OvárioOvário PlacentaPlacenta Córtex AdrenalCórtex Adrenal Cél. Leydig do Cél. Leydig do
testículotestículo
colesterol
pregnenolona
17b - estradiol
andrógeno
IntroduçãoIntrodução
Estradiol (E2)
Glândula mamária
Comportamentos social e sexual
Sistema Cardiovascular
Sistema Músculo-esquelético
Sistema NervosoKorach et al., 1994
Feedback liberação de gonadotropinas hipofisárias
Funções:
IntroduçãoIntrodução
Receptor de Receptor de estrógenosestrógenos Superfamília Superfamília
receptores nucleares: receptores nucleares: ligantes hidrofóbicosligantes hidrofóbicos
Proteínas (500-600 Proteínas (500-600 Aas)Aas)
Fatores de transcrição Fatores de transcrição dependentes de dependentes de estrógenos estrógenos (classicamente...)(classicamente...)
N C
Rollerova, E.; Urbancikowa, M. (2000)
Fig. Alteração da conformação do Fig. Alteração da conformação do receptor de estrógeno após a ligação do receptor de estrógeno após a ligação do estradiol.estradiol.
IntroduçãoIntrodução Receptores nucleares de Receptores nucleares de
estrógeno (isoformas)estrógeno (isoformas)
Receptor estrógeno Receptor estrógeno αα (RE (REαα)) Útero, glândula mamária, Útero, glândula mamária,
hipotálamo, ossos, vasos hipotálamo, ossos, vasos sanguíneossanguíneos
Receptor estrógeno Receptor estrógeno ββ (RE (REββ)) Próstata, céls. Granulosa, Próstata, céls. Granulosa,
Intestino, Pulmão e LeucócitosIntestino, Pulmão e Leucócitos
RE: αα e e ββ
CélulasGreene et al., 1986;
Kuiper et al., 1996
Tab . Cromossomas que Tab . Cromossomas que contém os genes que contém os genes que
codificam os RE em humanos e codificam os RE em humanos e bovinos.bovinos.
EspécieEspécie ERERαα ERERββ
HumanaHumana Cromossomo Cromossomo 66
Cromossomo Cromossomo 1414
BovinaBovina Cromossomo Cromossomo 99
Cromossom10Cromossom10
Tab. Fenótipos de fêmeas de Tab. Fenótipos de fêmeas de camundongos knockout para Receptor de camundongos knockout para Receptor de estrógeno estrógeno αα e e ββ..
Knockout REKnockout REαα Knockout REKnockout REββ
FertilidadeFertilidade infértilinfértil subfértilsubfértil
Trato reprodutivoTrato reprodutivo InfantilInfantil
Insensibilidade a Insensibilidade a estrógenoestrógeno
Ovários anovulatórios, Ovários anovulatórios, cistos e tumorescistos e tumores
Ovulação espontânea Ovulação espontânea e resposta a Tt e resposta a Tt superovulatórios superovulatórios reduzidasreduzidas
Glândula mamáriaGlândula mamária InfantilInfantil Sem diferenças Sem diferenças significativas com significativas com indivíduos normaisindivíduos normais
Sistema neuro-Sistema neuro-endócrinoendócrino
Hipófise: (+) FSH e LHHipófise: (+) FSH e LH
Sangue: (+) E2, T4, Sangue: (+) E2, T4, FSH e LHFSH e LH
(-) PRL(-) PRL
Níveis séricos normaisNíveis séricos normais
ComportamentoComportamento (+) Infantilidade e (+) Infantilidade e AgressividadeAgressividade
Nenhuma alteração Nenhuma alteração que afetasse a que afetasse a reprodução.reprodução.
Zhao et al., 2008
Tab. Fenótipos de machos de Tab. Fenótipos de machos de camundongos knockout para Receptor de camundongos knockout para Receptor de estrógeno estrógeno αα e e ββ..
Knockout REKnockout REαα Knockout REKnockout REββ
FertilidadeFertilidade infértilinfértil fértilfértil
Trato reprodutivoTrato reprodutivo (-) testículo, (-) testículo,
(-) epit.seminífero(-) epit.seminífero
(-) concentração sptz(-) concentração sptz
(+) alterações sptz(+) alterações sptz
Nenhuma alteração Nenhuma alteração significativasignificativa
Sistema neuro-Sistema neuro-endócrinoendócrino
Hipófise: (+) LHHipófise: (+) LH
Sangue: (+) LH, T4 e Sangue: (+) LH, T4 e E2E2
Nenhuma alteração Nenhuma alteração significativasignificativa
ComportamentoComportamento Monta normal, mas (-) Monta normal, mas (-) intromissão e intromissão e ejaculaçãoejaculação
(-) agressividade(-) agressividade
Nenhuma alteração Nenhuma alteração significativasignificativa
Zhao et al., 2008
Tab. Transcritos de Receptores Tab. Transcritos de Receptores de estrógenos em células de estrógenos em células
testiculares humanastesticulares humanasCélulaCélula ERERαα ERERββ
LeydigLeydig ++ ++
PeritubularPeritubular -- ++
SertoliSertoli -- ++
EspermatogoEspermatogoniania
-- ++
EspermatócitEspermatócitosos
++ ++
EspermátideEspermátide ++ ++
EspermatozóiEspermatozóidede
++ ++Carreau et al. 2007
IntroduçãoIntrodução Receptor de estrógenosReceptor de estrógenos
Domínios funcionaisDomínios funcionais
N-terminal ou A/B (pouco conservada) Ligação ao DNA ou C (conservada) Ligação ao estrógeno ou D/E/F
A B C D E FN C
AF-1
AF-2
Rollerova, E.; Urbancikowa, M. (2000)
Fig. Domínios dos receptores Fig. Domínios dos receptores de estrógeno de estrógeno αα e e ββ
Domínios dos REsDomínios 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 REsDomínios 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
Fig. Interação dos dedos de Fig. Interação dos dedos de zinco com a molécula de DNA.zinco com a molécula de DNA.
Domínios dos REsDomínios 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 REsDomínios 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 REsDomínios dos REs
Domínio cooh-terminal
Domínio D: região dobradiça e região de ligação da ptn chaperona HSP90
(transporte => núcleo)
Fig. Ação das chaperonas nos Fig. Ação das chaperonas nos receptores nuclearesreceptores nucleares
Domínios dos REsDomínios 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 EstrógenoReceptor de Estrógeno
Codificação de RECodificação de RE Complexa estrutura da região 5´Complexa estrutura da região 5´ Região 5´: 9 éxons => Região 5´: 9 éxons => ≠ 5´UTR RNAm≠ 5´UTR RNAm REα: 5 éxons: 5 éxons
Fig . Receptores de estrógeno de Fig . Receptores de estrógeno de membrana marcados com E2-BSA-FITC membrana marcados com E2-BSA-FITC (estradiol 17b associado albumina e (estradiol 17b associado albumina e fluoresceína) células mamárias.fluoresceína) células mamárias.
Interações Receptor Estrógeno-Interações Receptor Estrógeno-DNADNA
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 transcriptacionaisFatores transcriptacionais
Proteínas de interação com Proteínas de interação com receptores (RIPs)receptores (RIPs) Co-ativadorasCo-ativadoras
Co-repressorasCo-repressoras
Fig . Mecanismos de ação do ReceptorFig . Mecanismos de ação do Receptor de estrógeno..
Co-ativadoresCo-
repressores
RE com ERE no DNA
RE com fatores de transcrição => DNA
Fatores de transcrição
Fig . Homodímero de receptor de Fig . Homodímero de receptor de estrógeno ligado ao elemento de resposta estrógeno ligado ao elemento de resposta ao estrógeno no DNA.ao estrógeno no DNA.
Receptores de estrógenoReceptores de estrógeno
Elementos de resposta de um Elementos de resposta de um hôrmonio (HRE)hôrmonio (HRE) Região específica de ligação do RE ao Região específica de ligação do RE ao
DNADNA PalíndromosPalíndromos 2 sequências nucleotídicas separadas 2 sequências nucleotídicas separadas
por 3 nucleotídeospor 3 nucleotídeosBeato, M. & J. Klug., 2000
Fig . Complexo de iniciação da Fig . Complexo de iniciação da transcrição: Receptor de estrógeno transcrição: Receptor de estrógeno dimerizado unido a ptns co-ativadoras.dimerizado unido a ptns co-ativadoras.
Fig . Modelo do Receptor de Estrógeno Fig . Modelo do Receptor de Estrógeno associado ao ERE no DNA.associado ao ERE no DNA.
Fig . Ligação de estrógenos e RE de Fig . Ligação de estrógenos e RE de membrana ativam cascatas que membrana ativam cascatas que estimulam os mecanismos genômicos.estimulam os mecanismos genômicos.
Fig. Esquema da ativação de Fig. Esquema da ativação de receptores de estrógenos receptores de estrógenos independente dos ligantes via independente dos ligantes via fatores de crescimentofatores de crescimento
Fato
res d
e
cresc
imen
to
Independente do ligante
Proteínas Kinases
FGF; EGF
Importância do RE na saúde Importância do RE na saúde humanahumana
Antagonistas ou InibidoresAntagonistas ou Inibidores Tt câncer de mamaTt câncer de mama Efeitos colaterais: outros Efeitos colaterais: outros
tumores, hipertermia, tumores, hipertermia, insônia.insônia.
AgonistasAgonistas Terapia de reposição Terapia de reposição
hormonalhormonal Efeitos colaterais: câncer de Efeitos colaterais: câncer de
mama e uterino, trombosemama e uterino, tromboseHalstein et al., 2004
RE como marcadores RE como marcadores reprodutivosreprodutivos
SuínosSuínos RE isoformasRE isoformas
ProlificidadeProlificidade
Ruminantes (?)Ruminantes (?)
SZREDER, T.;ZWIERZCHOWSKI, L.(2004)
Considerações finaisConsiderações finais
A reprodução é importante para a eficiência A reprodução é importante para a eficiência produtiva de animais zootécnicos. produtiva de animais zootécnicos. Consequentemente, os RE devem ser Consequentemente, os RE devem ser avaliados quanto a sua potencialidade como avaliados quanto a sua potencialidade como marcadores de fertilidade e prolificidade em marcadores de fertilidade e prolificidade em animais.animais.
A presença de estrógenos e seus receptores A presença de estrógenos e seus receptores no sêmen viabiliza novas perspectivas para o no sêmen viabiliza novas perspectivas para o estudo de funções dos estrógenos na estudo de funções dos estrógenos na capacidade fecundante espermática.capacidade fecundante espermática.
Considerações finaisConsiderações finais
A otimização da elucidação dos fenômenos A otimização da elucidação dos fenômenos relacionados a ativação da transcrição relacionados a ativação da transcrição mediada por RE evoluirá em paralelo com a mediada por RE evoluirá em paralelo com a determinação da estrutura e mecanismo de determinação da estrutura e mecanismo de ação das proteínas co-reguladoras ação das proteínas co-reguladoras envolvidas. O que também irá ajudar em envolvidas. O que também irá ajudar em estudos farmacológicos para redução dos estudos farmacológicos para redução dos efeitos colaterais da terapias relacionadas a efeitos colaterais da terapias relacionadas a tumores de mama e reposição de tumores de mama e reposição de estrógenos.estrógenos.
Obrigado pela atenção...Obrigado pela atenção...
[email protected]@rocketmail.comcom
Receptor de EstrógenoReceptor de Estrógeno
Codificação de RECodificação de RE Complexa estrutura da região 5´Complexa estrutura da região 5´