Biologia Celular - Clase 06

Biosíntesis de proteínas de secreción y proteínas integrales de membrana Los organelos de la via secretoria son: Retículo Endoplásmico Transporte de vesículas desde el RER - Golgi Complejo de Golgi (compartimientos cis, medial, y trans) Vesículas secretorias .Exocitosis regulada: Insulina, Tripsina .Exocitosis constitutiva: Albúmina, Transferrina.

El Retículo Endoplásmico El retículo endoplásmico es una red de sacos membranosos interconectados y distribuidos por el citoplasma El retículo endoplásmico esta plegado en una serie de túbulos (cisternas) El compartimento interno (lumen) esta separado del resto de la célula y posee una composición proteica e iónica distinta El plegamiento del Retículo endoplásmico genera una superficie mayor que la de la membrana plasmática En ciertos sitios, la membrana del Retículo endoplásmico continua con la membrana externa del núcleo

es

¿Cómo ingresan las proteínas al Retículo Endoplásmico?

MICROSOMAS: pequeñas vesículas derivadas del retículo endoplásmico

Péptido señal

Secuencia aminoacídica del péptido señal (Leu)

Protein Preproalbumin

Amino Acid Sequence* Met-Lys-Trp-Val-Thr-Phe-LeuLeu-Leu-Leu-Phe-Ile-Ser-GlySer-Ala-Phe-Ser ↓ Arg . . .

Pre-IgG light chain

Met-Asp-Met-Arg-Ala-Pro-AlaGln-Ile-Phe-Gly-Phe-Leu-LeuLeu-Leu-Phe-Pro-Gly- Thr-ArgCys ↓ Asp . . .

Prelysozyme

Met-Arg-Ser-Leu-Leu-Ile-LeuVal-Leu-Cys-Phe-Leu-Pro-LeuAla-Ala-Leu-Gly ↓ Lys . . .

¿Cómo se dirige la proteína al RER?

Una partícula de reconocimiento de la señal (SRP) se une a una secuencia específica (péptido señal) en la cadena proteica recién sintetizada

Estructura de la partícula de reconocimiento de la señal (SRP)

El siguiente paso es que la SRP guía el complejo ribosoma-péptido naciente al complejo de translocación presente en la membrana del RER

El SRP se libera del ribosoma y el péptido señal se une al complejo de translocacion

El péptido señal es removido y la proteína ingresa al lumen del RER

citoplasma

Membrana del RER

Lúmen del RER

Translocación a través de la membrana del RER

Glicosilación de proteínas (Retículo Endoplásmico)

Glicosilación en el RER

Adición y procesamiento de oligosacaridos en el RER

¿QUÉ SUCEDE CON LA PROTEÍNA AL INTERIOR DEL RER? • Formación de puentes disulfuro

• Plegamiento correcto de proteínas y ensamblaje de proteínas multiméricas

• Cortes proteolíticos específicos

Microscopía Electrónica de linfocitos en reposo y activados

RETICULO ENDOPLASMICO LISO FUNCIÓN: Biosíntesis de lípidos Metabolismo de carbohidratos Detoxificación de drogas Rol importantísimo en la regulación de las concentraciones de calcio intracelular

SINTESIS DE LIPIDOS

2

EXPORTACION DE PROTEINAS Y LIPIDOS DESDE EL RE Retículo

Gemación de la vesicula Vesícula de transporte

Fusion de la vesicula

CIREG

Golgi

CIREG: Complejo intermedio RE-Golgi

RECUPERACION DE LAS PROTEINAS RESIDENTES EN RE RE

Recuperación Flujo Masivo

KDEL KDEL

KDEL:Lys-Asp-Glu-Leu

CIREG

Golgi

APARATO DE GOLGI • Organelo responsable para la producción y maduración funcional de proteínas y ciertos polisacáridos • Semejante en estructura al RE, usualmente visto como una serie de sacos apilados. • Posee una polaridad en su estructura. • El material que proviene del RER se fusiona con el Golgi en una de sus caras (cis) y lo deja por la opuesta (trans). Este movimiento es mediado por vesículas de transporte

Funciones bioquímicas del aparato de Golgi Glicosilación de proteínas Síntesis proteoglicanos Sulfatación de proteínas Destino de proteínas

Funciones asociadas a la glicosilación de proteínas: Plegamiento de proteínas Protección de la superficie Receptores específicos

MECANISMOS MOLECULARES DEL TRAFICO DE PROTEINAS

¿Cual es el mecanismo por el cual se forman las vesículas de transportes?

¿Cual es la señal en la vesícula de transporte que es la responsable que esta se una sólo a un tipo de membrana de un organelo específico?

Existen tres tipos de vesículas cubiertas con diferentes proteínas Cada tipo de vesícula transporta proteínas desde un organelo hacia un organelo de destino particular Los tres tipos de vesícula son: Vesículas recubiertas con clatrina. Vesículas recubiertas con proteínas de cubierta Cop II Vesículas recubiertas con proteínas de cubierta Cop I

Destino de las vesículas recubiertas según su proteínas de cubierta Con clatrina: Se forman desde el trans-Golgi y desde la membrana plasmática y se mueven hacia los endosomas Con Cop II: Transportan proteínas desde el RER hacia el Golgi Con Cop I: Transporta proteínas en un transporte retrogrado entre las cisternas del Golgi y desde el cis-Golgi hacia el RER.

¿Cómo es el proceso de formación de vesículas? El proceso se inicia por la polimerización de un complejo soluble en la membrana para formar una cubierta proteica

V-SNARE es crucial para la fusion con la membrana blanco

¿Cómo se produce la liberación de la vesícula desde la membrana de origen?

Fusión de la vesícula con su membrana blanco V-SNARE es expuesta y puede ser reconocida por t-SNARE de manera especifica en la membrana blanco, seguido del proceso de fusión

Todos los tipos de vesículas cubiertas son formadas por polimerización de proteínas citosólicas, para formar una vesícula que se liberara de la membrana donadora Brevemente después de la liberación de la vesícula, la cubierta se desensambla, dejando expuestas las proteínas requeridas para la fusión El complejo v-SNARE y t-SNARE induce la fusión de las membranas posterior a su interacción. Posterior a la fusión este complejo se desensambla de una manera dependiente de ATP

Transporte vesicular entre el RER y el Golgi

1: Anterogrado 2: Retrogrado 2

1

Transporte retrogrado

Recuperación de proteínas residentes del RER

Ultimas etapas de la vía secretoria

Estructura de la clatrina

Lisosomas y peroxisomas Lisosomas: Contienen enzimas hidrolíticas necesarias para la digestión celular. En el caso de los macrófagos, las enzimas lisosomales sirven para matar y digerir bacterias. Peroxisomas: Son responsables de proteger a la célula de sus propia producción del compuesto toxico peroxido de hidrógeno.

Lisosomas

RUTA LISOSOMAL

TGN

trans medial cis

Golgi

ER Nucleus

Partícula de LDL

ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR

Destino de la partícula de LDL

Vías secretoras reguladas y constitutivas

Exocitosis de insulina

Exocitosis en células humanas