Membranas intracelulares e proteínas de membrana

Question 1

Como é composto cada compartimento intracelular?

Answer 1

Possui membranas com conteúdo proteico e lipídico específico, com distribuições diferenciadas dentro dos 2 folhetos da bicamada.

Question 2

A distribuição de diferentes lípidos e as suas espécies varia ao nível…

Answer 2

… do organismo, tipo de célula, organelo, folheto da bicamada e subdomínio da membrana.

Question 3

Ao nível do organelo, a composição lípidica da membrana é definida pelo que?

Answer 3

Pela presença de síntese local e de transportadores específicos de cada espécie lipidica.

Question 4

Nos eucariontes, a membrana plasmática deve ser…

Answer 4

… rígida e estável;

Question 5

Nos eucariontes, as membranas plasmáticas…

Answer 5

… são enriquecidas por colesterol e esfingolipidos, que diminuem a permeabilidade da membrana e permitem um empacotamento de lípido mais denso e mais resistente ao stress mecânico.
… são as membranas celulares com maior concentração de colesterol.

Question 6

A presença de glicolípidos e glicoproteínas levam à formação…

Answer 6

…de uma camada glicosilada na superfície da membrana plasmática.

Question 7

A membrana plasmática é importante para…

Answer 7

… processos de adesão, interação celular, etc…

Question 8

Os fosfoinositóis fosforilados são cruciais em…

Answer 8

… processos de sinalização e na definição da identidade de cada organelo.

Question 9

O retículo endoplasmático é o principal local de…

Answer 9

…síntese de fosfolípidos estruturais e colesterol.

Question 10

O colesterol é rapidamente…

Answer 10

…transportado para outros organelos.

Question 11

O envelope nuclear é composto…

Answer 11

… por 2 bicamadas lipídicas ligadas por poros nucleares.

Question 12

A membrana nuclear externa é contínua…

Answer 12

… com a membrana do retículo.

Question 13

Qual a função dos lipid droplets ou partículas lipídicas?

Answer 13

Armazenar energia na forma de lípidos apolares (triacilgliceróis ou ésteres de colesterol).

Question 14

Quais as principais funções do Golgi?

Answer 14

• Organelo importante para o tráfego de proteínas e lípidos.
• Síntese de esfingolípidos.

Question 15

Quais são as 3 razões proteína:lípido?

Answer 15

1. membrana plasmática - 50:50
2. membrana mitocondrial externa - 50:50
3. membrana mitocondrial interna - 80:20

Question 16

A área da membrana mitocondrial interna é cerca de…

Answer 16

… 5x maior que a área da membrana mitocondrial externa, devido à presença de cristae.

Question 17

A composição lípidica da membrana interna é semelhante à…

Answer 17

…composição lípidica da membrana externa (simbiogénese)

Question 18

As mitocôndrias apresentam…

Answer 18

… lípidos específicos comuns às bactérias, como cardiolipina.

Question 19

A cardiolipina é importante para…

Answer 19

• formação de estruturas de elevada curvatura da membrana interna.
• estabilização dos complexos da cadeira respiratória mitocondrial.
• regulação da apoptose por translocação para o folheto externo da membrana externa mitocondrial onde se ativa um sinal que diz à célula para morrer.

Question 20

Qual a membrana celular com maior densidade de proteínas membranares?

Answer 20

A membrana mitocondrial interna.

Question 21

No que consiste a fratura por congelamento?

Answer 21

Consiste no congelamento de amostras celulares, que depois são partidas pelo eixo de menor resistência.

Question 22

O que se pode concluir a partir da fratura por congelamento ?

Answer 22

Concluímos que a densidade de proteínas periféricas no folheto intracelular é muito maior.

Question 23

Quais os aminoácidos mais hidrófilos? Porquê?

Answer 23

A arginina e a lisina. Estes aminoácidos possuem uma cadeia lateral com grupos carregados, que os tornam hidrofílicos.

Question 24

O que faz com que um aminoácido seja hidrofóbico?

Answer 24

A presença de cadeias alifáticas torna os aminoácidos hidrofóbicos, pelo que ficam na parte interior da bicamada.

Question 25

Na água, o que acontece às ligações peptídicas?

Answer 25

Estas formam ligações de hidrogénio com a água.

Question 26

E na bicamada lípidica, o que acontece com as ligações peptídicas?

Answer 26

Formam pontes de hidrogénio consigo próprias, formando estruturas secundárias.

Question 27

No que consiste o perfil de hidropatia?

Answer 27

Este permite prever secções de proteínas que correspondem a segmentos transmembranares.

Question 28

Como é o perfil da glicoporina?

Answer 28

Esta possui apenas 1 segmento de hélice alfa, que percorre completamente a membrana.

Question 29

Quais são as 2 zonas do perfil de hidropatia?

Answer 29

Zona hidrofóbica: fica dentro da bicamada.
Zona hidrofílica: fica fora da bicamada (extremidades).

Question 30

O que acontece com proteínas com vários segmentos transmembranares?

Answer 30

Estes interatuam entre si.

Question 31

Como é o perfil da bacteriodopsina?

Answer 31

Apresenta vários segmentos transmembranares em hélices alfa. Estes segmentos absorvem a luz solar de modo a transportar protões através da membrana.

Question 32

Onde podemos encontrar as proteínas barril Beta (integrais)?

Answer 32

São abundantes nas membranas externas das bactérias, das mitocôndrias e dos cloroplastos.

Question 33

Qual a função de algumas destas proteínas?

Answer 33

Algumas destas proteínas são proteínas formadoras de poros, que criam canais que permitem a passagem de pequenas moléculas hidrofílicas específicas, ou seja, permitindo que atravessem a membrana.

Question 34

Como são constituídos estes canais?

Answer 34

No interior do barril estão aminoácidos polares (ou carregados) e no exterior do barril estão aminoácidos não polares.

Question 35

O que fazem as ligações de hidrogénio entre as folhas Beta?

Answer 35

Como estas ligações são bastante fortes, levam à existência de uma estrutura rígida, impedindo alterações em termos de conformação da proteína.

Question 36

Como é determinada a associação de proteínas periféricas?

Answer 36

Esta associação é determinada pela existência de hélices alfa anfipáticas neste tipo de proteínas, isto é, hélices com uma face hidrofílica (fica virada para fora) e com uma face hidrofobia (fica virada para dentro).

Question 37

Onde se localizam as pontes persulfureto?

Answer 37

Estão entre resíduos de cisteína e existem em segmentos expostos ao exterior da célula (já que o interior é tendencialmente redutor).

Question 38

Do que depende a maneira como a proteína interage com a membrana?

Answer 38

Depende da cadeia acilo que está inserida covalentemente.

Question 39

O que faz a presença da cadeia alifática?

Answer 39

A presença da cadeia alifática aumenta a afinidade da proteína pela membrana lípidica.

Question 40

Quais são os 2 mecanismos de lipidificação que começam com acil-transferases?

Answer 40

A N-miristoilação e a palmitoilação.

Question 41

No que consiste a N-miristoilação?

Answer 41

Consiste na adição de um ácido gordo com 14 C e zero instaurações à proteína.

Question 42

A N-miristoilação é um processo…

Answer 42

…co-translacional, pois ocorre imediatamente após a translação.
…irreversível.

Question 43

Como ocorre a ligação numa N-miristoilação?

Answer 43

Ocorre a ligação ao N-terminal de uma proteína após a remoção da metionina N-terminal por uma aminopeptidase (MAP).
A NMT catalisa a transferência do myristoil-coA para a proteína através de uma ligação amida.

Question 44

Por vezes a miristoilação não é suficiente para que a proteína se insira na membrana. O que acontece então?

Answer 44

É necessário um sinal, uma sequência polibásica.

Question 45

O que é uma sequência polibásica?

Answer 45

É uma sequência básica de aminoácidos que estabelece interações eletrostáticas com os lípidos negativos da membrana interna.

Question 46

No que consiste a S-palmitoilação?

Answer 46

Consiste na adição de um ácido gordo com 16 C e zero insaturações.

Question 47

A S-palmitoilação é um processo…

Answer 47

… pós-translacional e reversível.

Question 48

Como é que o ácido palmítico é adicionado?

Answer 48

O ácido palmítico é adicionado por uma ligação tioéster à cadeia lateral de um resíduo de cisteína.

Question 49

Qual é o dador da palmitoilação? E a enzima responsável?

Answer 49

O dador é o palmitoil-coA e a enzima responsável é o palmitoil acil transferase.

Question 50

Onde tem lugar a palmitoilação?

Answer 50

No folheto citosólico do retículo endoplasmático, Golgi e membrana plasmática.

Question 51

No que consiste a despalmitoilação?

Answer 51

Consiste na remoção da cadeia palmitoil pela palmitoil transferase.

Question 52

Quais os lípidos que mais “gostam” de jangadas lipídicas ?

Answer 52

São aqueles com cadeias longas saturadas (fase lo). O miristoil não tem uma cadeia longa o suficiente para induzir a ligação da proteína à jangada lípidica.

Question 53

Como está relacionado a palmitoilação com a ligação da proteína a jangadas lípidicas?

Answer 53

Proteínas com cadeias de palmitoil são longas o suficiente para induzir a ligação da proteína às zonas em fase lo da jangada lípidica.

Question 54

O que é que a regulação da palmitoilação permite?

Answer 54

Permite a regulação da inserção de proteínas a jangadas lípidicas.

Question 55

No que consiste a prenilação?

Answer 55

Consiste na adição de um grupo prenil a uma proteína.

Question 56

A prenilação é um processo…

Answer 56

…irreversível

Question 57

A hidrofobicidade desta modificação não é suficiente…

Answer 57

…para induzir a ligação da proteína à membrana, pelo que é necessário modificações adicionais. Estas tendem a ser removidas das jangadas lipídicas (pois possuem ligações duplas).

Question 58

Como se processa a prenilação?

Answer 58

a sequência de modificação cys-alifático-alifático-X no Terminal é reconhecida pela acil transferase específica e a cisteína é modificada com a cadeia acilo.

Question 59

No que consiste o snorkeling da arginina e da lisina?

Answer 59

Embora normalmente os aminoácidos carregados não estejam presentes no núcleo da membrana, a lisina e a arginina são exceções, pois além de possuirem cadeias laterais longas, têm ainda o grupo carregado numa ponta, o que faz com q este estique ao máximo, de modo a estabilizar a carga.

Question 60

Porque é que o snorkeling é importante?

Answer 60

Participa na localização precisa de partes transmembranares de proteínas na bicamada lípidica.

Question 61

Onde se encontram os resíduos aromáticos?

Answer 61

Estão entre o lípido e a água, como a arginina e a lisina, mas são mais hidrofóbicos, devido aos anéis aromáticos.

Question 62

Onde se dá a modificação com GPI?

Answer 62

Dá-se no retículo endoplasmático, imediatamente após a sua síntese.

Question 63

Como ocorre a modificação através do GPI?

Answer 63

A proteína possui um péptido transmembranar que é cortado por uma enzima que remove o sinal e liga a proteína ao GPI, que já está no RE. Ficamos com a estrutura proteína+GPI, que é enviada para o folheto externo da membrana.

Question 64

Onde é que as proteínas ligadas ao GPI tendem a localizar-se?

Answer 64

Em jangadas lípidicas.

Question 65

A que leva a remoção da modificação?

Answer 65

Leva à libertação da proteína.