biologia celular - clase 06

Biosíntesis de proteínas de secreción y Biosíntesis de proteínas de secreción y proteínas integrales de membranaproteínas integrales de membrana

Los Los organelosorganelos de la de la viavia secretoria son:secretoria son:

Retículo Retículo EndoplásmicoEndoplásmico

Transporte de vesículas desde el RTransporte de vesículas desde el RER ER -- GolgiGolgi

Complejo de Complejo de GolgiGolgi ((compartimientos compartimientos ciscis, medial, , medial, yy transtrans))

VesícVesícuullaass secretoriassecretorias

.E.Exocitosisxocitosis reguladregulada: Insulina, Tripsinaa: Insulina, Tripsina

.E.Exocitosisxocitosis constitutiva: Albúmina, constitutiva: Albúmina, TransferrinaTransferrina..

El Retículo Endoplásmico

El retículo El retículo endoplásmicoendoplásmico es una red de sacos membranosos es una red de sacos membranosos interconectados y distribuidos por el citoplasma interconectados y distribuidos por el citoplasma

El retículo El retículo endoplásmicoendoplásmico esta plegado en una serie de esta plegado en una serie de túbulostúbulos(cisternas)(cisternas)

El El compartimentocompartimento interno (lumen) esta separado del resto de la interno (lumen) esta separado del resto de la célula y posee una composición proteica e iónica distintacélula y posee una composición proteica e iónica distinta

El plegamiento del Retículo El plegamiento del Retículo endoplásmicoendoplásmico genera una superficie genera una superficie mayor que la de la membrana plasmáticamayor que la de la membrana plasmática

En ciertos sitios, la membrana del Retículo En ciertos sitios, la membrana del Retículo endoplásmicoendoplásmico es es continua con la membrana externa del núcleocontinua con la membrana externa del núcleo

¿Cómo ingresan las proteínas al Retículo ¿Cómo ingresan las proteínas al Retículo EndoplásmicoEndoplásmico??

MICROSOMAS:MICROSOMAS:

pequeñas vesículas derivadaspequeñas vesículas derivadasdel retículo del retículo endoplásmicoendoplásmico

Péptido señalPéptido señal

Secuencia Secuencia aminoacídicaaminoacídica del péptido señal (del péptido señal (LeuLeu) )

Protein Amino Acid Sequence*Preproalbumin Met-Lys-Trp-Val-Thr-Phe-Leu-

Leu-Leu-Leu-Phe-Ile-Ser-Gly-Ser-Ala-Phe-Ser ↓ Arg . . .

Pre-IgG light chain Met-Asp-Met-Arg-Ala-Pro-Ala-Gln-Ile-Phe-Gly-Phe-Leu-Leu-Leu-Leu-Phe-Pro-Gly- Thr-Arg-Cys ↓ Asp . . .

Prelysozyme Met-Arg-Ser-Leu-Leu-Ile-Leu-Val-Leu-Cys-Phe-Leu-Pro-Leu-Ala-Ala-Leu-Gly ↓ Lys . . .

¿Cómo se dirige la proteína al RER?¿Cómo se dirige la proteína al RER?

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

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

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

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

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

Membranadel RER

Lúmendel RER

citoplasma

Translocación a través de la membrana del RERTranslocación a través de la membrana del RER

GlicosilaciónGlicosilación de proteínas (Retículo de proteínas (Retículo EndoplásmicoEndoplásmico))

GlicosilaciónGlicosilación en el RERen el RER

Adición y procesamiento de Adición y procesamiento de oligosacaridosoligosacaridos en el RERen el RER

¿QUÉ SUCEDE CON LA PROTEÍNA AL INTERIOR DEL ¿QUÉ SUCEDE CON LA PROTEÍNA AL INTERIOR DEL RER?RER?

• Formación de puentes disulfuro

•• Plegamiento correcto de proteínas y ensamblaje de Plegamiento correcto de proteínas y ensamblaje de proteínas proteínas multiméricasmultiméricas

•• Cortes Cortes proteolíticosproteolíticos específicosespecíficos

MicroscopíaMicroscopía Electrónica de linfocitos en reposo y Electrónica de linfocitos en reposo y activadosactivados

RETICULO ENDOPLASMICO LISORETICULO ENDOPLASMICO LISO

FUNCIÓN:FUNCIÓN:

BBiosíntesisiosíntesis de lípidosde lípidosMetabolismo de carbohidratosMetabolismo de carbohidratosDetoxificaciónDetoxificación de drogas de drogas

RRolol importantísimo en la regulación de las concentraciones importantísimo en la regulación de las concentraciones de calcio intracelularde calcio intracelular

2

SINTESIS DE LIPIDOSSINTESIS DE LIPIDOS

EXPORTACION DE PROTEINAS Y LIPIDOS DESDE EL REEXPORTACION DE PROTEINAS Y LIPIDOS DESDE EL RE

CIREGCIREG

GolgiGolgi

Retículo

Gemación de la Gemación de la vesiculavesicula

Vesícula de transporteVesícula de transporte Fusion de la vesicula

CIREG: Complejo intermedio RE-Golgi

RECUPERACION DE LAS PROTEINAS RESIDENTES EN RERECUPERACION DE LAS PROTEINAS RESIDENTES EN RE

GolgiGolgi

RERE

KDELKDEL

KDELKDEL

CIREGCIREG

Recuperación Recuperación Flujo Masivo Flujo Masivo

KDEL:LysKDEL:Lys--AspAsp--GluGlu--LeuLeu

APARATO DE GOLGIAPARATO 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 Funciones bioquímicas del aparato de GolgiGolgi

Glicosilación de proteínas

Síntesis proteoglicanos

Sulfatación de proteínas

Destino de proteínas

Funciones asociadas a la Funciones asociadas a la glicosilaciónglicosilación de proteínas:de proteínas:

Plegamiento de proteínas

Protección de la superficie

Receptores específicos

MECANISMOS MOLECULARES DEL MECANISMOS MOLECULARES DEL TRAFICO DE PROTEINASTRAFICO DE PROTEINAS

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

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

de membrana de un organelo específico?de membrana de un organelo específico?

Existen tres tipos de vesículas cubiertas con Existen tres tipos de vesículas cubiertas con diferentes proteínasdiferentes proteínas

Cada tipo de vesícula transporta proteínas desde un Cada tipo de vesícula transporta proteínas desde un organelo hacia un organelo de destino particularorganelo hacia un organelo de destino particular

Los tres tipos de vesícula son:Los tres tipos de vesícula son:

Vesículas recubiertas con Vesículas recubiertas con clatrinaclatrina..

Vesículas recubiertas con proteínas de cubierta Vesículas recubiertas con proteínas de cubierta CopCop IIII

Vesículas recubiertas con proteínas de cubierta Vesículas recubiertas con proteínas de cubierta CopCop II

Destino de las vesículas recubiertas Destino de las vesículas recubiertas según su proteínas de cubiertasegún su proteínas de cubierta

Con Con clatrinaclatrina: Se forman desde el : Se forman desde el transtrans--GolgiGolgi y desde la y desde la membrana plasmática y se mueven hacia los membrana plasmática y se mueven hacia los endosomasendosomas

Con Con CopCop IIII: Transportan proteínas desde el RER hacia el : Transportan proteínas desde el RER hacia el GolgiGolgi

Con Con CopCop II: Transporta proteínas en un transporte retrogrado : Transporta proteínas en un transporte retrogrado entre las cisternas del entre las cisternas del GolgiGolgi y desde el y desde el ciscis--GolgiGolgi hacia el RER.hacia el RER.

¿Cómo es el proceso de formación de vesículas?¿Cómo es el proceso de formación de vesículas?

El proceso se inicia por la polimerización de un complejo El proceso se inicia por la polimerización de un complejo soluble en la membrana para formar una cubierta proteicasoluble 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 ¿Cómo se produce la liberación de la vesícula desde la membrana de origen?la membrana de origen?

Fusión de la vesícula con su membrana blancoFusión de la vesícula con su membrana blanco

VV--SNARE es expuesta y puede ser reconocida por tSNARE es expuesta y puede ser reconocida por t--SNARE SNARE de manera especifica en la membrana blanco, seguido del de manera especifica en la membrana blanco, seguido del

proceso de fusiónproceso de fusión

Todos los tipos de vesículas cubiertas son formadas por Todos los tipos de vesículas cubiertas son formadas por polimerización de proteínas polimerización de proteínas citosólicascitosólicas, para formar una vesícula que , para formar una vesícula que se liberara de la membrana donadorase liberara de la membrana donadora

Brevemente después de la liberación de la vesícula, la cubiertaBrevemente después de la liberación de la vesícula, la cubierta se se desensambla, dejando expuestas las proteínas requeridas para la desensambla, dejando expuestas las proteínas requeridas para la fusiónfusión

El complejo vEl complejo v--SNARE y tSNARE y t--SNARE induce la fusión de las membranas SNARE induce la fusión de las membranas posterior a su interacción. Posterior a la fusión este complejo posterior a su interacción. Posterior a la fusión este complejo se se desensambla de una manera dependiente de ATPdesensambla de una manera dependiente de ATP

Transporte vesicular entre el RER y el Transporte vesicular entre el RER y el GolgiGolgi

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1: 1: AnterogradoAnterogrado

2: Retrogrado2: Retrogrado

Transporte retrogradoTransporte retrogrado

Recuperación de proteínas Recuperación de proteínas residentesresidentes

del RERdel RER

Ultimas etapas de la vía secretoriaUltimas etapas de la vía secretoria

Estructura de la Estructura de la clatrinaclatrina

Lisosomas y peroxisomasLisosomas: 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.

LisosomasLisosomas

RUTA LISOSOMALRUTA LISOSOMAL

Golgicis

medialtrans

ER

Nucleus

TGN

Partícula de LDL Partícula de LDL

ENDOCITOSIS MEDIADA POR ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTORRECEPTOR

Destino de la partícula de LDLDestino de la partícula de LDL

Vías secretoras reguladas y constitutivas

ExocitosisExocitosis de insulinade insulina

ExocitosisExocitosis en células humanasen células humanas