UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEAR PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO

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 n Estrógenos n Hormônios esteróides (18 C) n n estradiol (E 2), estrona (E 1) e estriol (E 3). pregnenolona Produção n n Ovário Placenta Córtex Adrenal Cél. Leydig do testículo andrógeno 17 b - estradiol

Introdução Feedback liberação de gonadotropinas hipofisárias Glândula mamária Funções: Estradiol (E 2) Comportamentos social e sexual Sistema Cardiovascular Sistema Músculo-esquelético Korach et al. , 1994 Sistema Nervoso

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

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

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

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 Cromossom 10

Zhao et al. , 2008 Tab. Fenótipos de fêmeas de camundongos knockout para Receptor de estrógeno α e β. Knockout REα Knockout REβ infértil subfértil Fertilidade Trato reprodutivo Infantil Ovulação espontânea e Insensibilidade a estrógeno resposta a Tt superovulatórios reduzidas Ovários anovulatórios, cistos e tumores Glândula mamária Infantil Sem diferenças significativas com indivíduos normais Sistema neuroendócrino Hipófise: (+) FSH e LH Sangue: (+) E 2, T 4, FSH e LH (-) PRL Níveis séricos normais Comportamento (+) Infantilidade e Agressividade Nenhuma alteração que afetasse a reprodução.

Zhao et al. , 2008 Tab. Fenótipos de machos de camundongos knockout para Receptor de estrógeno α e β. Fertilidade Knockout REα Knockout REβ infértil Trato reprodutivo (-) testículo, (-) epit. seminífero (-) concentração sptz (+) alterações sptz Nenhuma alteração significativa Sistema neuroendócrino Hipófise: (+) LH Sangue: (+) LH, T 4 e E 2 Nenhuma alteração significativa Comportamento Monta normal, mas (-) intromissão e ejaculação (-) agressividade Nenhuma alteração significativa

Tab. Transcritos de Receptores de estrógenos em células testiculares humanas Célula Leydig Peritubular Sertoli Espermatogonia Espermatócitos Espermátide Espermatozóide ERα + + ERβ + + + + Carreau et al. 2007

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

Fig. Domínios dos receptores de estrógeno α e β

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

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

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

Domínios dos REs n Domínio COOH-terminal n n 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 coativadoras ou repressoras da transcrição AF-2 de ambos os RE tem uma superficie de interação composta por aminoácidos em hélice 3, 4, 5 e 12.

Domínios dos REs n Domínio cooh-terminal n Domínio D: região dobradiça e região de ligação da ptn chaperona HSP 90 (transporte => núcleo)

Fig. Ação das chaperonas nos receptores nucleares

Domínios dos REs n Domínio COOH-terminal n n E/F: domínios de ligação aos estrógenos E: ptns co-ativadores Estabiliza a ligação do estrógeno e o receptor n p 60 e p 23 n

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

Fig. Receptores de estrógeno de membrana marcados com E 2 -BSA-FITC (estradiol 17 b associado albumina e fluoresceína) células mamárias.

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

Fatores transcriptacionais n Proteínas de interação com receptores (RIPs) n Co-ativadoras n Co-repressoras

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

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

Receptores de estrógeno n Elementos de resposta de um hôrmonio (HRE) Região específica de ligação do RE ao DNA n Palíndromos n 2 sequências nucleotídicas separadas por 3 nucleotídeos n 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.

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

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

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

Considerações finais n n 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 n 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 n Codificação de RE n Complexa estrutura da região 5´