Biogénese Membranar Flashcards
O que é o Retículo Endoplasmático e quais os tipos de RE?
Consiste numa rede tubular e cisternas que se estendem a partir do invólucro nuclear por todo o citoplasma. 3 tipos:
- RE Rugoso: coberto por ribossomas; síntese de proteínas;
- RE de Transição: região especializada na secreção de vesículas para o Complexo de Golgi; processamento de proteínas;
- RE Liso: sem ribossomas; síntese de lípidos.
Na fase de processamento da síntese proteica, o mRNA pode ser marcado de duas maneiras distintas, consoante o destino final da proteína. Quais?
Caso seja traduzida uma sequência sinalizadora de RE, o ribossoma irá posicionar-se junto à membrana do RE e só aí será a tradução retomada. Neste tipo de tradução, a proteína é inserida no interior do RE ao mesmo tempo que é sintetizada. Estas proteínas terão como destinos finais o Complexo de Golgi, o RE, lisossomas e a membrana plasmática.
Por outro lado, caso não seja traduzida nenhuma sequência sinalizadora do RE, a tradução continuará a ser feita no citosol e após a sua finalização a proteína será direcionada para diferentes localizações no interior da célula dependendo da informação contida na sua sequência sinalizadora. Este tipo de proteínas terá como destino final o núcleo, citosol, peroxissomas, mitocôndrias e cloroplastos.
Translocação - o que é?
Processo de introdução de proteínas no interior do RE.
Ocorre em proteínas destinadas a residirem no lúmen de alguns organelos incluindo o próprio RE. No entanto, outras proteínas têm como destino final as membranas incluindo as do RE. Todas as proteínas deste tipo, independentemente da membrana a que estão destinadas, começam por ser inseridas na membrana do RE e, depois da sua inserção, são mobilizadas para os seus setinos finais através de vesículas.
Proteínas que são translocadas para o RE - o que acontece às proteínas?
No RE, as proteínas sofrem:
- Clivagem da sequência sinal;
- Enovelamento (através de chaperonas);
- Formação de complexos;
- Formação de ligações dissulfeto (pela enzima isomerase);
- Glicosilação (fases iniciais) - adição a ancoras glicolípidas.
Todas as proteínas que apresentarem uma conformação errada serão translocadas para o citosol, marcadas com ubiquitina e degradadas por proteossomas.
Translocação co-tradicional - Processo
- Tradução de uma sequência sinalizadora presente na região N-terminal da sequência peptídica da proteína a ser sintetizada;
- Associação do ribossoma ao RE através da ligação feita entre a sequência sinalizadora e uma SRP (signal recognition particle). Esta ligação interrompe temporariamente a tradução.
Dá-se a mobilização deste complexo para a superfície do RE e depois: - Ligação da SRP um recetor e posterior libertação;
- Ligação do ribossoma a um complexo de translocação - translocon (complexo proteico formado por 3 proteínas transmembranares) - e inserção da cadeia polipeptídica neste canal membranar. Esta ligação leva à abertura do canal translocon.
A tradução continua e dá-se a clivagem da sequência sinalizadora do RE no lúmen do RE por uma peptidase de sinal.
Translocação pós-traducional
Pouco comum nos mamíferos, mas predominante nas leveduras.
As proteínas que passam por este processo são sintetizadas num ribossoma livre e libertadas no citosol. A sua incorporação no RE não necessita da SRP.
As suas sequências sinalizadoras são reconhecidas por proteínas recetoras presentes nos translocons do RE.
Uso de chaperonas citolsólicas (Hsp70) - ligam-se à cadeia polipeptídica de forma que esta mantenha uma forma linear que permita a sua passagem pelo translocon.
Síntese de Hidratos de Carbono
Ocorre no folheto citosólico da membrana do RE por ligação ao dolicol, um lípido membranar. Por ação de uma flipase, o dolicol é transferido para o folheto interno e a cadeia oligossacarídica passa a estar no lúmen do RE. A transferência do oligossacarídeo do dolicol para a proteína ocorre no RE, com formação de uma glicoproteína.
Glicolisação de Proteínas
Após a transformação de oligossacarídeos para a proteína, por ação de uma oligossacaril-transferase, a adição e/ou remoção de monossacarídeos continua no RE e no Complexo de Golgi.
Os oligossacáridos ligados às proteínas estão no lúmen do RE e do complexo de Golgi. Quando as vesículas transportadoras se fundem com a membrana plasmática, os
hidratos de carbono ficam expostos no espaço extracelular.
O caso das Proteínas Lisossomais
As glicoproteínas destinadas aos lisossomas
apresentam todas uma “parte conformacional” que determina que todas serão fosforiladas num resíduo de manose (manose-6-fosfato), nas cisternas da face cis do complexo de Golgi.
Nas cisternas da face trans do complexo de Golgi, estas glicoproteínas são reconhecidas por recetoras membranares que promovem o seu direcionamento para os lisossomas.
Síntese de Lípidos
São produzidos no RE Liso e a sua produção inicia-se no citosol.
O ácido fosfatídico, resultante da ligação de duas cadeias de ácidos gordos, previamente ativadas pela acetil-coenzima A ao glicerol-3-fosfato através do complexo acetil-transferase, é inserido no folheto citosólico da membrana do RE. Uma fosfatase retira um grupo fosfato ao ácido fosfatídico transformando-o em diaglicerol. A adição de grupos polares adicionais diversos leva à síntese dos diversos fosfolípidos membranares. A ação das flipases garante uma distribuição uniforme pelos dois folhetos da membrana.
No RE liso é sintetizada ceramida que, ao chegar ao Complexo de Golgi, vai ser utilizada na formação de enfigomielina ou glicolípidos.
O que acontece aos lípidos sintetizados e inseridos na membrana do RE Liso?
Passam sequencialmente para as estruturas
membranares envolvidas na via de secreção. Os lípidos membranares de organitos não envolvidos na via de secreção são também sintetizados no RE liso e depois transferidos para as membranas desses mesmos organitos através de proteínas de transferência de fosfolípidos (LPSs) ou outros processos:
- Difusão de monómeros;
- Colisão ativada - difusão de lípidos ativados durante a colisão entre membranas;
- Formação de um canal hidrofóbico - túnel que permite a passagem de lípidos entre membranas;
- Dessorção e difusão - promoção da dissociação de um lípido de uma membrana e sua deslocação para outra;
- Ativação (de lípidos) e colisão (de membranas);
- Hemifusão transitória.
