ENDEREÇAMENTO DE PROTEÍNAS E TRÁFEGO VESICULAR

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ENDEREÇAMENTO DE PROTEÍNAS E
TRÁFEGO VESICULAR
pg 687
Fundamentos Cap 17
Qual a importância dos compartimentos celulares? Quais são eles?
Qual a diferença entre N-glicosilação e O-glicosilação?
Qual a função do RER?
Qual a sequência ("caminho") para a formação de proteína?
- já sabe o caminho, perante a sequência de aminoácidos que já
possuem
Como as proteínas são transportadas para as organelas? E para o meio
extracelular?
REVISÃO: Tudo começa no Dogma Central do DNA
Processo de síntese de proteínas
● RNAm: contém o código do gene
● RNAt: é o adaptador que liga o mundo ácido nucléico ao mundo das
proteínas
● RNAr: faz parte do ribossomo e contém a enzima que catalisa a ligação
entre aminoácidos adjacentes -> LIGAÇÃO PEPTÍDICA
Componentes de uma Proteína
● Cadeia principal polipeptídica com grupos laterais ligados a ela;
● Cada proteína possui a sua sequência e o seu número de aminoácidos;
● As extremidades são distintas quimicamente: extremidade
Aminoterminal ou N-terminal (NH3+ ou NH2) e extremidade
Carboxiterminal ou C-terminal;
● A sequência de aminoácidos é sempre na direção N para C-terminal;
● Presença de ligações peptídicas;
- que são catalisadas pela enzima presente no ribossomo
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TRÊS TIPOS DE LIGAÇÕES NÃO COVALENTES COLABORAM PARA O
ENOVELAMENTO DAS PROTEÍNAS
★ Atrações eletrostáticas; ->aminoácidos polares tendem a se voltar para
fora
★ Atrações de van der Waals; -> interações entre aminoácidos apolares
fazendo com que vão para o centro da proteína
★ Ligações de hidrogênio;
ENOVELAMENTO DAS PROTEÍNAS EM UMA FORMA COMPACTA
FORMAS DE ESTRUTURAS SECUNDÁRIAS DE UMA PROTEÍNA
❖ alfa-hélice
❖ beta-pregueada
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Compartimentalização
Os sistemas de membranas intracelulares formam compartimentos fechados
que são separados do citosol, criando assim espaços aquosos funcionalmente
especializados dentro da célula.
● proteínas, reagentes e íons
● bicamada lipídica
● proteínas de transporte de membrana
Cada compartimento ou organela = Conjunto característico de enzimas →
Desempenham funções diferentes
Principais compartimentos intracelulares
1. Núcleo
obs: plaquetas não possuem nucles
2. Citoplasma = citosol + organelas
3. Organelas:
- Peroxissomo –>reações oxidativas
- Lisossomo -> digestão de proteínas, células mortas, etc
- Aparelho de Golgi –> recebe lipídeos proteínas e envia para
vários destinos
- Mitocôndria -> geração de ATP
- Retículo endoplasmático -> Rugoso e Liso
Quantidade de certos tipos de organelas varia dependendo do tipo e função
celular
Núcleo Contém o genoma e é o principal sítio de síntese de DNA e
RNA
● Esse compartimento é delimitado por um envelope
nuclear formado por duas membranas de bicamada
lipídica concêntricas.
● Essas membranas são perfuradas em intervalos por
grandes poros nucleares, por meio dos quais as
moléculas movem-se entre o núcleo e o citoplasma.
● O envelope nuclear está diretamente ligado ao extenso
sistema de membranas intracelulares
● chamado retículo endoplasmático. O envelope nuclear
permite que muitas proteínas que atuam no DNA sejam
concentradas onde são necessárias à célula e, ele
mantém as enzimas nucleares separadas das enzimas
citoplasmáticas, uma característica crucial para o
funcionamento adequado das células eucarióticas.
Núcleo -> membrana nuclear -> retículo endoplasmático rugoso
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Lisossom
os,
Endossom
os e
Peroxisso
mos
● Os lisossomos contêm enzimas digestivas que
degradam organelas intracelulares mortas, bem como
macromoléculas e partículas englobadas do exterior da
célula por endocitose. A caminho dos lisossomos, o
material endocitado deve passar primeiramente por
uma série de organelas chamadas de endossomos.
● Os peroxissomos são pequenos compartimentos
vesiculares que contêm enzimas usadas em várias
reações oxidativas.
Reticulo
Endoplas
matico
Liso e Rugoso
Reticulo endoplasmatico Rugoso: aderido à membrana de
modo contínuo com a membrana nuclear externa.
- Síntese de proteínas (na membrana do retículo -
Rugoso
Retículo Endoplasmático Liso:
- Síntese de lipídeos (na membrana do retículo - Liso)
- Armazenamento/reservatório de íons cálcio (Liso), este
ion causa excitação na célula por isso necessita de um
local para ser guardado, para que não haja apoptose
Cerca de metade da área total da membrana em uma célula
eucariótica envolve os espaços labirínticos do retículo
endoplasmático (RE).
- O RE rugoso possui muitos ribossomos ligados à sua
superfície citosólica.
- O RE liso também produz a maioria dos lipídeos para
o restante da célula e funciona como reserva de íons
Ca2+.
- O RE envia muitas de suas proteínas e lipídeos ao
aparelho de Golgi, que, em geral, consiste em pilhas
organizadas de compartimentos discoides chamados
cisternas de Golgi.
- O aparelho de Golgi recebe lipídeos e proteínas do RE e
os envia para vários destinos, com frequência
modificando-os covalentemente durante o trajeto.
Ribossom
os no
Citoplas
ma de
uma
Célula
Os ribossomos são organelas que não estão envoltas por
membrana; eles sintetizam proteínas de membrana integrais e
solúveis, muitas das quais são secretadas para o exterior da
célula ou para outras organelas.
Esse fato explica por que o RE é a única organela que tem
ribossomos nela aderidos.
- Os ribossomos aparecem como pontos pretos (setas
vermelhas). Alguns estão livres no citosol, outros
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Eucarióti
ca
ligados a membranas do RE.
Complexo
de Golgi
Responsável pela secreção celular:
Recebe muitas das proteínas e lipídios produzidas no RE,
empacotando-as em vesículas e modificando-as quimicamente,
liberando-as posteriormente para o citoplasma ou para fora da
célula.
● Síntese de carboidratos;
● Produz os lisossomos;
● Origina o acrossomo dos espermatozoides – vesícula
repleta de enzimas digestivas que perfura a membrana
do óvulo no momento da fecundação.
● Enzimas do tubo digestório, substâncias mucosas do
trato respiratório e certos hormônios;|
Aparelho de Golgi:
➔ Parte CIS: Endocita vesiculas
➔ Parte TRANS: Exocitose de vesículas: para membranas
plasmática para liberar o conteúdo para o LEC ou pode
ir para uma organela
Síntese de proteína (RE)----exocitose---> endocitose no
Aparelho de Golgi
Síntese de Proteínas
A síntese é iniciada nos ribossomos, enviada para o local correspondente ou fica
livre no citosol (não possuem sinal de endereçamento);
Seu destino subsequente depende da sua sequência de aminoácidos, a qual
pode conter sinais de endereçamento(carimbo de destino) que direcionam seu
envio a locais fora do citosol ou a superfícies de organelas.
● Transporte controlado por comportas
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● Translocação de proteínas - Translocadores de proteína
● Transporte vesicular
Proteínas
● Conferem características estruturais e propriedades funcionais a cada
compartimento. ex: citoesqueleto
● Catalisam as reações que lá ocorrem e transportam seletivamente
pequenas moléculas para dentro ou para fora do compartimento. ex:
enzimas
● Servem como marcadores de superfície organela-específicos que
direcionam novas remessas de proteínas e lipídios para as organelas
apropriadas.
Sinais de Endereçamento
Cada uma das formas de transferência de proteínas normalmente é guiada por
sinais de endereçamento na proteína transportadora que são reconhecidos pelos
receptores de endereçamento complementares.
Como a sequência-sinal do RE e a SRP direcionam os ribossomos à membrana
do RE
Translocação Cotraducional
Ribossomo importa a proteína para a membrana do RE antes da síntese
completa da cadeia peptídica
Citosol
1. Proteína SRP reconhece a cadeia polipeptídica crescente, para se ligar
no sítio de ligação do Ribossomo, e assim parar a TRADUÇÃO DE
SINAL
2. Na membrana do RE, existe uma proteína receptora que reconhece a
proteína SRP
- quando a RSP se liga a essa proteína receptora -> a proteína
RCP sai do ribossomo e essa cadeia é inserida no
Translocador de proteína e a SÍNTESE PROTEICACONTINUA
Chega ao Lúmen do RE
- A proteína SRP sera reutilizada: soltar após e se ligará a outro
Ribossomo
3. Enzima peptidase sinal, após o códon de parada, cliva a proteína
madura a deixando solta no Lúmen do RE
4. Após a proteína mudar de conformação, serão carregadas por
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vesículas ao Aparelho de Golgi
Translocação Pós-traducional
Proteínas sintetizadas no citosol como uma OUTRA
sequência sinal, NÃO será direcionado para o RE.
Ribossomo importa a proteína para a mitocôndria, núcleo
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e peroxissomos após a síntese da cadeia peptídica
N-glicosilação e O-glicosilação
N-glicosilação O-glicosilação
Ligações N-glicosídicas ou
N-glicosilação: formada com a união
do carbono anomérico de um açúcar
a um átomo de nitrogênio em
glicoproteínas ou seja, adição de
carboidratos ao nitrogênio das
cadeiais laterais de Asparagina.
Ligação O-glicosídica ou
O-glicosilação: formada com a
união do carbono anomérico de um
açúcar ao radical
hidroxila das cadeias laterais de
Serina ou Treonina.
A glicosilação de proteínas é iniciada no retículo endoplasmático e finalizada no
aparelho de Golgi
- para favorecer o enovelamento da proteína
- para melhorar a sinalização celular
SINTESE DE PROTEINAS -> TRANSPORTE
VESICULAR
Vesículas de transporte esféricas que podem ser pequenas ou grandes,
fragmentos de organelas com forma irregular – levam proteínas de um
compartimento topologicamente equivalente a outro.
As vesículas e os fragmentos de transporte são carregados com uma leva de
moléculas derivadas do lúmen de um compartimento à medida que se
desprendem da sua membrana; o conteúdo é descarregado em um segundo
compartimento por fusão com a membrana que o envolve.
1. No compartimento doador: BROTAMENTO: formação da vesícula no
citoplasma
2. vesícula chega ao compartimento alvo(ex: RE) e se liga à membrana ate
se aderir e fundir a membrana
3. a vesícula transfere seu conteúdo para essa membrana
A membrana dos dois compartimentos precisam ser semelhantes para que
possa haver a fusão
Proteínas tem suma importância no tráfego vesicular
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PROTEÍNAS ADAPTADORAS
As proteínas adaptadoras, outro componente principal do revestimento das
vesículas revestidas por clatrina, formam uma discreta camada interna no
revestimento, posicionada entre a grade de clatrina e a membrana.
Importante:
● Vesículas revestidas por clatrina, medeiam o transporte a partir do
aparelho de Golgi e da membrana plasmática; e é uma proteína que
desempenha um importante papel no processo de formação de
vesículas
● Vesículas revestidas por COPI e COPII medeiam o transporte a partir do
RE e das cisternas de Golgi
CLATRINA: M. plasmática -> Aparelho de Golgi
COPI: nas cisternas do Golgi
1. Proteínas adaptadoras possuem sítio de ligação para a Clatrina
2. quando se ligam a formação do BROTO
3. No Pescoço da vesícula há as Proteínas de Curvatura que vão permitir
para a vesícula se soltar da membrana
4. A vesícula se forma a ENDOCITOSE e se solta
5. Quando isso acontece a mesma ela perde todas as Clatrinas e proteínas
adaptadora.
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TRÁFEGO VESICULAR
ENDOCITOSE Vesícula leva de fora para dentro da célula
Via endocítica: Via de recuperação:
Formação de endossomos na
membrana -------> Lisossomos
ex: LDL
endossomo de reciclagem, foi
endocitado o receptor de LDL, e em
vez de ser degradado será reciclado
de uma proteína endocitada.
ex: Reciclagem do Receptor de LDL
EXOCITOSE Vesícula leva de dentro para fora da célula
CONSTITUINTES REGULARES
- proteínas solúveis que foram - hormônios
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sintetizadas no Aparelho de
Golgi
- proteínas de membrana no
aparelho de golgi
- Lipídeos de membrana no A.
golgi
Importantes constituintes para
membrana
- neurotransmissores
Estes ativam exocitose
Vesículas formadas no LIC que
contém proteínas, que serão ativado
pelo meio externo LEC
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Imagem:
❖ Setas vermelhas: via secretora
❖ Setas verdes: via endocítica
❖ Setas azuis: via de recuperação
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Fibrose Cística: Mutação no gene GFTR
- NÃO SAI BICARBONATO, pH fica muito ÁCIDO
- Canal de sódio continua entrando, diminuição de água
Muco: espesso -> causando com que as enzimas pancreáticas não conseguem
sair e ir pro intestino
Paciente: fica com Esteatorréia, pode desenvolver pancreatite,etc
Pacientes tipo: 1, 2 e 3 são os mais graves
- 1(sem proteína CFTR nascente),
- 2(missense ou deleção de aminoácido) e
- 3
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