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).
pregnenolona
Produção




Ovário
Placenta
Córtex Adrenal
Cél. Leydig do testículo
andrógeno
17b - estradiol
Introdução
Feedback liberação de gonadotropinas
hipofisárias
Glândula mamária
Funções:
Estradiol
(E2)
Comportamentos social e
sexual
Sistema Cardiovascular
Sistema Músculo-esquelético
Korach et al., 1994
Sistema Nervoso
Introdução

Receptor de
estrógenos

Superfamília
receptores nucleares:
ligantes hidrofóbicos

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

Receptores nucleares de
estrógeno (isoformas)

Receptor estrógeno α (REα)


RE: α e β
Útero, glândula mamária,
hipotálamo, ossos, vasos
sanguíneos
Receptor estrógeno β (REβ)

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
Cromossom10
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: (+) E2, T4, 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
fértil
Trato reprodutivo
(-) testículo,
(-) epit.seminífero
(-) concentração sptz
(+) alterações sptz
Nenhuma alteração
significativa
Sistema neuroendócrino
Hipófise: (+) LH
Sangue: (+) LH, T4 e E2
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

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
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

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
Fig. Interação dos dedos de zinco
com a molécula de DNA.
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 coativadoras 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)
Fig. Ação das chaperonas nos
receptores nucleares
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 EstrógenoDNA

Mecanismo clássico


Mecanismo não direto de ligação ao DNA


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)

Ação dos estrógenos mediada por RE associados a
membrana (REm)
Fatores transcriptacionais

Proteínas de interação com receptores
(RIPs)

Co-ativadoras

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

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
associado ao ERE no DNA.
de
Estrógeno
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

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...
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Receptor de Estrógeno

Codificação de RE

Complexa estrutura da região 5´