Prof. M. CRUZ BRICEÑO

DPTO DE MORFOLOGIA HUMANA

TRUJILLO - 2010

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE MEDICINA

CURSO: BIOLOGIA MOLECULAR Y CELULAR

COMPLEJO DE GOLGI -

LISOSOMAS

ESTRUCTURA

LOCALIZACIONTAMAÑO

Un dictiosoma- células secretoras

Mucosa intestinal

C. Tiroidea

C. Pancreas exocrino

Varios dictiosomas C. plasmáticas

C. Hepatica

Neurona

FUNCIONES:

-Clasificación y

selección de proteínas

-Síntesis carbohidratos

1. SELECCIÓN DE PROTEINAS Y TRANSPORTE

Ruta biosintética

Ruta endocítica

VESICULAS DE TRASPORTE

TIPOS

COP II COP I CLATRINA

PRINCIPALES PROTEINAS

VESICULARES

A. VESICULAS REVESTIDAS DE CLATRINA

•CLATRINA

ENSAMBLAJE-DESENSAMBLAJE DECUBIERTA DE CLATRINA

Auxilina

Hsp 70 + ATP

•ADAPTINA

•DINAMINA

+ GTP

B. VESICULAS REVESTIDAS DE COATOMEROS

COP I: CG anterior y desde las cisternas del Golgi

COP II: transporte RE- CG

MODELO DE ENSAMBLAJE

Recluta COP

Fosfolipasa D(a

Recluta otras proteínas

Fosfolipidos--Ac. FosfatídicoDeformación de la membrana

Depresión

Vesícula

TRANSPORTE VESICULAR: Mediado por :

SNARE.- P. reconocimiento (NSFsoluble attachment receptor): SNARE V, SNARE t

y catalizan la fusión de membranas diana

GTPasa.- P. direccionamiento

Regulan el anclaje de inicial de la vesícula en la membrana diana

Vesículas sináptica

Trans SNAREComplejo estable especifico

Son diana de neurotoxinas

con consecuencias fatles

Sinaptobrevina

Sintaxina

UNION VESICULA - MEMBRANA DIANA

ETAPAS :

NSF: N-ethylmaleimide sensitive factor

-Reactiva SNARE

-Determina cuando y donde se produce la fusión de vesículas

Anclaje

UNION VESICULA - MEMBRANA DIANA

Anclaje: interacción de

SNARE v y t

Fusión:

•Membranas a 1,5 nm

•Desplazamiento de H2O

•Flujo de lípidos

•Formación de tallo de conexión

•Nueva bicapa

•Ruptura de la bicapa nueva

•Fusión

•Liberación de contenido

ESPECIFICIDAD DE UNION VESICULAR

Proteínas Rab: GTPasas monoméricas

Facilitan y regulan la frecuencias de anclaje controla la unión de

SNARE v y SNAREt

Distribución característica:

Proteína Organelo

Rab1 ER and Golgi complex

Rab2 cis Golgi network

Rab3A synaptic vesicles, secretory granules

Rab4 early endosomes

Rab5A plasma membrane, clathrin-coated vesicles

Rab5C early endosomes

Rab6 medial and trans Golgi cisternae

Rab7 late endosomes

Rab8 secretory vesicles (basolateral)

Rab9 late endosomes, trans Golgi network

Mecanimso de Acción de GTPasa Rab

1

2

3

4

5

TRANSPORTE RE - CG

RED CIS GOLGI: reclutamiento de moléculas

Recibe vesículas COP II

ERGI53: Receptor de

factores V y VIII

de coagulación

Fusión homotípica

Fusión heterotípica

TRANSPORTE RE-CG

MEDIADO POR AGREGADOS TUBULO-VESICULARES

Agregado

túbulo-vesicular

TRANSPORTE RE-CG

MEDIADO POR AGREGADOS TUBULO-VESICULARES

P.m. residentes RE: Pep.señal: Lys-Lys-X-X =KKXX

Prot.soluble BIP : Lys-Asp-Glu-Leu = KDEL

Señales de Recuperación:

RECICLAJE DE PROTEINAS RESIDENTES EN R.E.

RECEPTOR KDEL

2. GLUCOSILACION

N-GLUCOSILACIONES

Complejos•Son heterogéneos

• 3 (2, 4) ramas

depende de:

- Glucoproteina

-Célula que lo sintetiza

Ricos en manosa-No son recortados hasta la

R. central

-Pueden ser híbridos

Región central Región central R. Lateral

PROCESAMIENTO DE N-GLUCOSILACIONES

El procesamiento del oligosacarido depende de la ubicación de la secuencia de aa en la

proteína

• Si es accesibles se forma un oligosacarido complejo

• Si es inaccesibles queda rico como oligosacarido rico en manosa

O-GLUCOSILACIONES

GLUCOSILTRANSFERASA

Fig. La glucosiltransferasa

específica cataliza la adición de un

residuo de galactosa de UDP-

galactosa al átomo de carbono 3 de

la N-acetilgalactosamina unida a una

proteína, para formar un enlace B1-

3. Es el segundo paso den la

formación de los o-oligosacaridos

típicos en proteínas como la

glucoforina

La Glucosiltransfersa

Proteína de membrana integrales

Sitio catalítico en el lado citosólico

Son específicas para:

-Hexosa aceptor en C3 , C4

-Nucleosido-hexosa dador

MECANISMO DE CAPTACION DE NUCLEOTIDOS-HEXOSAS

UTILIZADOS EN LA GLUCOSILACIÓN

Fig. Captación antiporte de nucleotidos-hexosa hacia las cisternas del Golgi

FUNCIONES DE LAS GLUCOSILACIONES

•Transporte de proteína.- dirigen y orientan las enzimas

lisosómicas

•Protección: confieren estabilidad a las glucoproteína / limitan la

aproximación de otras moléculas (proteasas)

• Fibronectina glucosilada mas resistente

•Eritropoyetina (natural) glucosilada es mas potente

•Eritropoyetina (sintética) no Glucosilada menos potente - degrada rápido

•Plegamiento correcto de las proteínas

•Adhesión intercelular

•Leucocitos le permite unirse al endotelio y migrar al tejido-fagocitosis

•Ejm Selectinas

SULFATACIONES

En ultimo compartimento del Golgi

A nivel de tirosinas / proteoglucanos

Dadores de Sulfato: 3 Fosfosadenosinas (PAPS)

5- fosfosulfato

Otras modificaciones postraduccional

• Prenilación:-es utilizada para unir proteínas a

la cara interna de la m.p

Secuencia señal C-terminal

Tipos:

– Farnesil isoprenoide de 15C

– Geranil 20C

•Adición de ácidos grasos:•Ac. Palmítico (16C) Se une a la cisteína c-terminal

•AC. Miristico (14C) Se une al grupo amino de la Glicina N-terminal

•Ejm Proteina SRC >miristilación ---disminuye su actividad oncogénica

LISOSOMAS

Transportadores de :

Aminoácidos

Azúcares

nucleótidos

SELECCIÓN DE ENZIMAS LISOSOMALES

Fosfoglucosidasa

Enfermedad celular tipo Ialteración

Reconocimiento

Transporte

RECEPTORES M-6-P

VIAS PARA LA DEGRADACION EN LOS

LISOSOMAS

Diámetro 250nm

Diámetro <=100nm

GM2 gangliosidosis; Tay-Sachs Disease: la neurona sufre cambios

típicos. Distención del citoplasma causado por una anormal

acumulación de lipidos, es un disturbio bioquímico por la deficiencia

de la enzima hexosaminidasa, lo cual conduce a una falla em el

metabolismo de los lípidos.

El destino de la neurona es degeneración, desintegración y remoción

por fagocitosis

Figura 1. Rutas lisosómicas para la degradación de los esfingolípidos. Los números de los círculos

hacen referencia a las enzimas involucradas en desordenes neurodegenerativos así: (1) b -galactosidasa

(Gangliosidosis GM1), (2) b-N-acetilHexosaminidasa A (Enfermedad de Tay-Sachs), (3)a-Galactosidasa

A (Enfermedad de Fabry), (4) b-Glucosidasa (Enfermedad de Gaucher), (5) Esfingomielinasa

(Enfermedad de Niemann-Pick), (6) Ceramidasa (Enfermedad de Farber), (7)b -galactosidasa

(Leucodistrofia de células globoides), (8) Arilsulfatasa A (Leucodistrofia metacromática), (9) N-

acetilHexosaminidasas A y B ( Enfermedad de Sandhoff). Tomado de Mathews-Van Holde, Bioquímica,

A. ENDOCITOCIS

- Fagocitosis

- Picnocitosis

Mecanismo:-Unión de la partícula al receptor de membrana

-Receptores de membrana activados

-Transmisión de señales al interior de la célula

-Emiten pseudopodos

-Partícula engullida

-Fagosomas

Vesículas: •Vesículas revestidas

•caveolas

Formación de vesículas

Caveolas

Depresiones ricas

-Colesterol

-Glucoesfingolípidos

-Proteínas: Caveolina

Median: “endositosis”/ transitosis

Vesículas revestidas de clatrina: Captación de lipoproteinas en oocito de gallina

Lipoproteinas -receptores

RECEPTORES QUE MEDIAN LA ENDOCITOSIS

DESTINO DEL COMPLEJO LIGANDO RECEPTOR

Vía endocitica Destino de Receptores endocitados

1. RECICLAJE DE RECEPTORES

a. Receptores LDL

b. Receptor de Insulina:

- reciclado 2/3 veces

b. Receptor de Transferrina:

Reciclaje junto con la

proteina carga

La transferrina actúa como

una lanzadera entre el fluido

extracelular y el endosoma

evitando el contacto con los

lisosomas y repartiendo el

hierro en las células

2. DEGRADACIÓN DEL RECEPTOR: receptor a FCE

3. Transcitosis: Ab

ENDOSOMAS DE RECICLAJE

Almacenamiento de proteínas de membrana plasmática

en endosomas

B. EXOCITOSIS

•Componentes de la matriz

extracelular

-Colageno

-Fibronectina

-Proteoglucanos

•Proteínas séricas

Albumina, Transferrina

Lipoproteina, Ig

•Hormonas

•Insulina, Glucagon,

endorfina, encefalinas,

ACTH

•Enzimas digestivas

Tripsinas, quimiotripsina

Amilasa, nucleasas

Caseína, lactoalbumina

•Neurotransmisores

VESICULAS SINAPTICAS

Liberación de los

componentes de la

vesícula sinaptica en la

mp

Endocitosis de los

componentes de la VS

para formar vesiculas

Endocitosis de los

componentes de la VS y

entrega al endosoma

Gemación de la vesícula

sinaptica desde el

endosoma

Carga del NT en la VS

Secreción de NT por

exocitosis en respuesta a

la activación celular

Secreción de neurotransmisores: Ach

CLASIFICACIÓN DE PROTEINAS EN LA RED TRANS

GOLGI

VESICULAS DE SECRECIÓN

Anclaje

Reciclaje

Agregación vesicular

CLASIFICACION DE PROTEINAS DE MEMBRANA

MODELO DE SELECCIÓN DE PROTEINAS DE

MEMBRANA: MICRODOMINIOS

"Lo poco que he aprendido carece de valor, comparado con

lo que ignoro y no desespero en aprender."

(Descartes)