endocitosis Flashcards
tipos de endosomas
destinación o temprano, endosoma de reciclaje y endosoma tardío
Lo que se integra a la célula a través de la endocitosis puede hacerlo a través de
de diferentes caminos, el cual es controlado
En la fagocitosis
grandes moléculas e incluso seres vivos como bacterias ingresan a la célula
En todas se generan vesículas que en su interior poseen
moléculas endocitadas
Fagocitosis
forma especial de endocitosis
Macrófagos, fagocitando glóbulos rojos
Alterados, mostrando pseudopodos como
las extensiones de la membrana plasmática y citosol adyacente que engloban lo que se fagocita
Macrófago está proyectado su
membrana y el citosol hacia el exterior de la célula
Bajo la membrana plasmática está el
citoesqueleto de actina ayudando a realizar la fagocitosis
La membrana debe tener ciertas características en esta región
como la que se ve en celeste y corresponde a lípidos importantes dentro de esta región
Cuando se engloba completamente la membrana, hay una modificación por
la activación de una enzima que permite que se vuelva a fosforilar, y así la membrana cambia sus características
Cada vez que la célula reconoce un cuerpo extraño
este está cubierto por distintos anticuerpos
En la imagen central, observamos la bacteria con anticuerpos. En el macrófago hay receptores que reconocen
estos anticuerpos, lo que le permite englobar completamente a la molécula
Por la acción de lisosomas se degrada la
vesícula
La región de la membrana de la fagocitosis es muy distinta a
la de la pinocitosis
Hay estructuras de clatrina que permiten estrangular la membrana de la vesícula para
que pueda ser endocitada
En la primera imagen vemos una invaginación cubierta con la clatrina
Dentro de la célula queda como un enrejado
En el interior del citoplasma vemos el endosoma temprano
Una vez que la célula ingresa a la célula, pierde la cubierta y se fusiona con este endosoma
Los lisosomas degradan
los restos de la vesícula
Los lisosomas vienen de la ruta exocítica donde se han sintetizado las
enzimas lisosomales que irán a fusionarse con esta vesícula
glicoproteína dentro de las cuales hay
2-3 familias
Observamos que el azúcar es una manosa
en su carbono 6 se fosforila. Esta fosforilación ocurre en el cis-golgi
Residuo de manosa-6-fosfato, las enzimas lisosomales son glicoproteínas
requieren la marca con fosfato
Hay 2 enzimas que participan en
la fosforilación
El azúcar es transferido por nucleótidos
El azúcar queda unido al residuo de gamanusa y, posteriormente, como el azúcar ya no es necesario
requiere de una enzima que lo degrade y lo libere para quedar como manosa 6 fosfato
El azúcar queda con una señal que
tiene que ser reconocido
Si bien los péptidos simples que forman a la enzima, hay regiones específicas que
reconocen a las enzimas
En el retículo transgolgi hay una marca de una proteína
que es receptor para la manosa-6-fosfato, y solo la reconoce cuando la manosa está fosforilada
Se forma la vesícula con catrina, luego está cubierta se elimina, quedando así como una vesícula
prelisosomal, que lleva unida en su interior al receptor con la enzima lisosomal
Finalmente está se fusiona en el compartimiento del lisosoma
donde posteriormente realizará la degradación
El prelisosoma tiene pH acido, ante lo cual se disocia el receptor
el cual es reciclado y vuelve en forma de vesícula al Golgi
Con la enzima liberada, se activa una fosfatasa que está libre
hidroliza el fosfato, el lisosoma ya está funcional
En el endosoma tardío llegan las vesículas prelisosomales que vienen desde el Golgi.
Acá se agregan las enzimas de los lisosomas
En la biogénesis del lisosoma puede haber modificaciones
mutaciones, cambio en la transcripción, traducción de genes, etc.
Fierro unido a una proteína que se denomina
transferrina
El pH del MEC es
7
El receptor tiene gran afinidad por
la transferrina
Cuando ocurre la endocitosis
se libera la cubierta de caetrina
En los endosomas tempranos se fusionan
luego en los endosomas tardíos tiene pH más ácido, lo cual causa que se pierda el fierro
Ahora el receptor de transferrina se une a la apotransferina, la cual se separa en una vesícula y finalmente se devuelve el receptor a la membrana
ya que la apotransferrina no es afín con el receptor en pH 7. Todo este proceso ocurre solo por el cambio de pH
El pH en los lisosomas y endosomas es regulado por proteínas que corresponden a bomba de protones
en contra de la gradiente de concentración. De esta forma el sistema se mantiene en homeostasis
Las vesículas que se reciclan no son exocitosis
Adaptadores que tienen importancia en el reconocimiento del receptor en la parte citosólica con
la clatrina. Se requiere de este adaptador, sino la clatrina no se unirá
Luego se necesita una GTPasa que forma el cuello que se estrangula
El colesterol no circula libre
sino que circula dentro de unas partículas que están formadas por una monocapa de color rojo, que es una monocapa de fosfolípidos (no son membranas)
Colesterol transita por partículas de
LDL
Por la parte extracelular, vemos la LDL
que interactúa con la invaginación cubierta por clatrina
Al quedar como vesícula libre se fusiona con el endosoma temprano
donde se unen moléculas y transita hacia el endosoma tardío para finalmente llegar al lisosoma
Una vez la partícula es completamente degradada en el lisosoma
el colesterol es liberado
Luego de liberada de la cubierta de clatrina, la vesícula se fusiona con el endosoma, se libera el receptor de la partícula, y ahora
el receptor se recicla a través de la membrana plasmática
Los receptores andan por toda la membrana, pero
no son reclutados
Las proteínas que se secretan a un medio extracelular, como las enzimas digestivas, las hormonas polipeptídicas y los anticuerpos
tienen un recambio metabólico bastante rápido, mientras que las proteínas que desempeñan un papel predominantemente estructural, como el colágeno del tejido conjuntivo, son metabólicamente mucho más estables
Las enzimas que catalizan pasos limitantes de la velocidad de las rutas metabólicas tienen también una corta vida media
De hecho, para muchas enzimas, la velocidad de degradación tiene también una corta vida media
De hecho, para muchas enzimas, la velocidad de degradación constituye un factor de regulación importante en el control de las concentraciones enzimáticas intracelulares
En cambio, las proteínas que no constituyen puntos de control metabólico tienen un recambio relativamente lento
Las proteínas tienen vidas medias
muy variables
La vida media (t1/2) varía de
minutos a meses dependiendo del tipo de proteína
T1/2 de muchas enzimas varia con
las condiciones metabólicas de la célula
cambios de las proteínas
Vida media de proteínas
Las proteínas sufren un recambio continuo
Vida media corta
Minutos-horas: algunas proteínas regulatorias y mal plegadas
Vida media larga: días-semanas: la gran mayoría de las proteínas
Proteínas estructurales: meses-años: colágeno
Las células en estrés, las proteínas podrían no contar con su conformación nativa a nivel del RE, y salir a través del traslocón hacia el citosol
recibir una marca que es la ubiquitina, y aun organelo llamado protosoma que tiene una gran cantidad de enzimas de la misma naturaleza que degradan proteínas
En condiciones de estrés celular, todos los metabolitos que han sido degradado
esos aminoácidos van a formar parte de un pool para participar en la síntesis de proteínas
Es importante el proceso de síntesis y degradación de la proteína
según el estado en el que se encuentra la célula
Proteasas intracelulares
- Calpaínas (proteasas activadas por Ca+2)
- Proteosoma 26s (proteasas de múltiples subunidades dependientes ATP)
- Caspasas (proteasas responsables de apoptosis)
- Catepsinas (lisosomas)
rol en autofagia como mecanismo degradación
Los aminoácidos son fundamentales para determinar
la vida media corta en proteínas
tipos de aminoácidos
estabilizantes y desestabilizantes
Para su destino final, las proteínas cuentan con marcas desde
su síntesis
Las vías proteasomal y lisosomal son los principales mecanismos proteolíticos de la célula. El proteosoma es una gran proteasa multicatalítica citoplasmática que degrada proteínas poliubiquitinadas para generar pequeños péptidos
El lisosoma es un organelo ácido rodeado de membrana que contiene enzimas hidrolíticas y que está implicado en procesos de degradación de proteínas y partículas exógenas, así como proteínas y organelos intracelulares
La vía que degrada proteínas
asociadas al lisosoma se denomina autofagia
Las proteínas a degradar son
son poliubicuitinizadas
La ubicuitina es una proteína de 76 AA, termoestable, presente en todas las células y muy abundante
En algunos casos, histonas, se encuentra unida a proteínas en número de 1 o de pocas unidades
Proteínas similares a ubicuitina están implicadas en
procesos de regulación
La ubicuitina sobre las proteínas a degradar
es unida covalentemente en una estructura ramificada, reconocida por el proteosoma
Enzima E1 es iniciadora y esta le transfiere ubiquitina a E2, y es la ubiquitina de E2 la que le va a transferir a E3, y E3
pasará la ubiquitina al péptido
La proteína ubiquitinada es la que irá al proteosoma a iniciar la degradación, pero le sirvió a la ubiquitina solo ser reconocida por el proteosoma
ya que finalmente la ubiquitina se pierde y la proteína ingresará al interior del proteosoma para terminar de degradarse
Vía ERAD que actúa en respuesta de
proteínas mal plegadas
Proteosoma
Es un complejo de proteínas, tiene 2 gorritos que van a reconocer a la proteína ubiquinada y hará que ingrese al proteosoma
El proteosoma estará conformado por
2 anillos alfa y 2 anillos beta que todas estas son enzimas
Este proteosoma tiene un núcleo central para
la degradación de proteínas
La actividad proteosomal puede afectar a
la vida de los seres vivos
La actividad proteosomal aumentada puede generar
entre varias cosas, que no se envejezca
El otro mecanismo de degradación de proteínas es
la autofagia
La autofagia y la UPS son
los principales procesos de reciclaje intracelular
Mientras que la autofagia degrada las proteínas de larga duración, los agregados de proteínas y los organelos completos
por ejemplo, las mitocondrias), el UPS participa en la degradación de las proteínas de corta duración
Las proteínas y los organelos que necesitan degradarse están marcados por
ubiquitina
Las cadenas de ubiquitina pueden ser reconocidas por adaptadores, como p62, que media la
unión del componente a degradar con el porteosoma (UPS) o con la proteína LC3II (autofagia)
La autofagia comienza con la formación del fagoporo que encierra el material a reciclar y madura en el autofagosoma
El autolisosoma se forma luego mediante la fusión con el lisosoma, y las hidrolasas son responsables de la degradación del contenido
Proteína con dominio que es reconocido por
la chaperona
La proteína verde LC3 es importante, ya que debe llegar hasta adquirir grupos lípidos (fosfatidiletanamida) para asociarse a la membrana tanto por la parte
interna como externa y finalmente llegar a englobar todos estos componentes para finalmente fusionarse con el lisosoma
Autofagia es regulada metabólicamente
una de estas formas es una quinasa (mTor) que se mantiene en todos los seres vivos
