5. Citosol Flashcards
Citosol
El citosol es el líquido que se localiza dentro de las células. Constituye la mayoría del fluido intracelular
Composición del citosol
H2O (70-85%) Proteínas (20-30%) Moléculas Cuerpos de inclusión (gránulos de glucógeno, gotas lipídicas) Citoesqueleto
Funciones del citosol
- Síntesis y degradación de glúcidos, lípidos y proteínas.
- Regulación del tráfico de proteínas entre los diferentes compartimentos celulares.
- Transmisión de señales.
- Almacén de sustancias de reserva.
Estructuras de la proteínas
- Primaria: secuencia de aminoácidos unidos por enlace covalente.
- Secundaria: en forma de hélice α o lámina β unidas por enlaces no covalentes (puentes H, fuerzas de Van der Waals, enlaces iónicos …).
- Terciaria: plegamiento en 3D por enlaces disulfuro y no covalentes.
- Cuaternaria: organización multimérica por enlaces no covalentes y puentes disulfuro.
Proteína nativa
Proteína funcional en su estado natural en la célula, sin estar afectada por ningún agente desnaturalizante.
¿Qué pasa si una proteína no se pliega correctamente?
Que una proteína no se haya plegado correctamente supone que tiene aa hidrófobos mirando al exterior y tienden a agregarse entre ellas, ya que serán repelidas por el medio acuoso. Estos agregados solubles pueden desencadenar enfermedades como el Alzheimer o Huntington.
Por ello, necesitan la ayuda de chaperonas para plegarse correctamente.
Chaperona
Cualquier proteína que interaccione, estabilice o ayude a una proteína no nativa a adquirir su conformación nativa, pero que no está presente en la estructura funcional final
Chaperonas (Hsp70+Hsp40)
El ATP permite a la chaperona unirse fuertemente a la región de aa hidrofóbicos de la proteína no nativa. Esconde los aa hidrofóbicos, evitando la agregación, y da tiempo a la proteína no nativa a plegarse correctamente pero no provoca ningún cambio en la conformación.
Chaperoninas trica (CCT (Hsp60)
Las proteínas son transportadas en el interior de las chaperoninas, y guardadas dentro gracias a sitios de unión hidrofóbicos y una especie de tapa. Una vez dentro, se ayuda a plegar correctamente la proteína y se libera.
El ATP permite a la chaperonina esconder la proteína no nativa, evitando la agregación, y le da tiempo a plegarse correctamente en un ambiente sin otros elementos pero tampoco provoca ningún cambio de conformación.
Modificaciones postraduccionales
Cambios químicos ocurridos en una proteína después de su síntesis por los ribosomas.
Tipos de modificaciones pT
- Acilación: Adición de un grupo acilo.
- Fosforilación: Adición de un grupo fosfato.
- Metilación: Adición de un grupo metilo.
- Hidroxilación: Adición de un grupo hidroxilo.
- Anclas GPA: adición de lípidos ricos en colesterol o esfingolípidos carbohidratados.
- Prenilación: Adición de moléculas hidrofóbicas.
- Ubiquitinación: Adición de la proteína ubiquitina a proteínas diana.
- Glicosilación. Adición de un glúcido.
Splicing alternativo
Al transcribirse el ADN a ARNm se obtiene un transcrito primario de ARN o pre-ARNm que abarca intrones y exones. Para que este pre-ARNm dé lugar a un ARNm debe sufrir un proceso de maduración del ARNm, que consiste, básicamente, en eliminar todos los intrones. Sin embargo, no siempre se eliminan todos los intrones o no los mismos. Esto permite producir diferentes proteínas de un mismo gen.
Pasos de la degradación de proteínas
- Revelación señales de degradación proteica
- Ubiquitinación proteína con señales de degradación proteica
- Degradación proteína ubiquitinada en el proteasoma
Revelación señales de degradación
Para degradar las proteínas se puede:
- Añadir modificaciones post-traduccionales (gasto ATP).
- Dejar secuencias al descubierto (como secuencias PEST (Pro-Glu-Ser-Thr) o hidrofóbicas).
- Añadir aa desestabilizadores (Arg, Lys, Phe, Leu, Trp) en el extremo N-terminal.
De este modo se activa la degradación de proteínas vía proteosoma.
Ubiquitación
Las proteínas que se deben degradar se reconocen mediante su ubiquitinación, unión de muchas ubiquitinas a la proteína, que actúan como señal de degradación de la proteína.
- E1 reconoce ubiquitina, las captura y las activa.
- E1 transporta la ubiquitina al complejo E2 + E3, donde se une a la proteína.
- Se repite el proceso varias veces.
Degradación proteína ubiquitinada al proteasoma
La ubiquitina proporciona una señal clara a la unidad de eliminación de desechos de las células, el proteasoma, para que comience a funcionar. El proteasoma se une y elimina la poliubiquitina y despliega la proteína. La proteína pasa a través de la cámara del proteasoma donde se degrada en péptidos pequeños. Hay gasto de ATP.
¿Qué partículas se degradan en los lisosomas?
- Proteínas del exterior celular y la m.p.
- Partículas fagocitadas o autofagocitadas
- Grandes agregados proteicos
Secuencia señal
Secuencias de aminoácidos que determinan dónde se ha de transportar una proteína.
El destino de una molécula sintetizada en el citosol depende de su secuencia de aminoácidos, la cual puede contener una secuencia de clasificación que dirija a la proteína hasta el orgánulo adecuado.
Mecanismos de transporte
- Poros nucleares en el núcleo
- Proteínas translocadoras en mitocondrias, cloroplastos o peroxisomas.
- Vesículas de transporte de RE a otros orgánulos (AG, lisosomas, etc.).
Translocación postraduccional
Tras haber sido sintetizadas completamente, entran al RE a través de canales o poros. Presentan una secuencia señal del RE.
Translocación co-traduccional
Consiste en el transporte de proteínas al RE a medida que se van sintetizando. Esto es posible gracias a que el RE tiene ribosomas adosados en sus membranas. La proteína presenta una secuencia señal, que suele estar en el N terminal. Posteriormente se desplaza a su destino a través de vesículasde transporte.
Distribución de proteínas del citosol
- Sin secuencia señal: Proteínas citosólicas
- Con secuencia señal:
Proteínas nucleares: Proteínas solubles
Proteínas de MITOCONDRIAS, CLOROPLASTOS y PEROXISOMAS: Proteínas solubles y de membrana
Distribución de proteínas del RE
Proteínas de RE, Aparato de Golgi, endosomas, lisosomas: Proteínas solubles y de membrana Proteínas de vesículas de secreción Proteínas de la membrana plasmática Proteínas solubles del exterior celular Proteínas de la membrana nuclear
