Retículo endoplasmático

Prévia do material em texto

Leonardo Vinícius Ribeiro Moreira 
BBPM I - Biologia Celular 
 
O sistema de endomembranas está 
envolvido na síntese, destinação e 
degradação de macromoléculas. 
A síntese está associada aos retículos 
endoplasmáticos. 
 RE rugoso ou granular (RER ou REG): 
ribossomos acoplados à face 
citoplasmática da membrana; 
 RE liso (REL): sem ribossomos 
associados. 
O RE representa o mais extenso sistema de 
membranas em uma célula eucariótica. 
 
Rede de túbulos ramificados e vesículas 
achatadas que se estende do envoltório 
nuclear e percorre grande parte do 
citoplasma. 
As membranas do RE delimitam cavidades, 
denominadas cisternas, lúmen ou luz do RE. 
Além disso, o RE possui continuidade com 
o envoltório nuclear e não possui nenhuma 
ligação direta com a membrana 
plasmática. 
A cisterna do RE é um ambiente aquoso 
com produtos de secreção, como 
proteínas (procolágeno, anticorpos, 
insulina, enzimas em geral). Já a 
membrana do RE possui uma bicamada 
lipídica rica em proteínas inseridas. 
O RER é caracterizado por laminas 
achatadas dispostas paralelamente com 
variações no tamanho do lúmen. Estão 
associados a síntese e processamento de 
proteínas. 
O REL possui formato de vesículas 
globulares ou túbulos contorcidos. Está 
associado ao metabolismo de lipídios, 
detoxificação, degradação de glicogênio 
e regulação de cálcio intracelular (reticulo 
sarcoplasmático). 
De acordo com a necessidade da célula, 
os retículos podem se transformar um no 
outro, perdendo ou se associando aos 
ribossomos. 
As proteínas e lipídios sintetizados no RE 
podem permanecer no RE (residentes no 
lúmen ou na membrana) ou ser 
direcionadas para o complexo de Golgi 
através do transito vesicular. 
O Golgi então pode mandar essas 
moléculas para a membrana plasmática 
(proteínas e lipídios de membranas), para 
os lisossomos (enzimas digestivas) ou para o 
meio extracelular através de exocitose. 
As proteínas e lipídios produzidos pelo RE 
não têm contato com o citoplasma da 
célula. 
O início da tradução ocorre em ribossomos 
no citosol e tem a presença de uma 
sequência especifica de aminoácidos na 
extremidade N-terminal (sequencia sinal). 
Leonardo Vinícius Ribeiro Moreira 
BBPM I - Biologia Celular 
 
Toda proteína que será direcionada ao RE 
apresenta esta sequência sinal. 
Logo após o início da síntese proteica, uma 
partícula de reconhecimento de sinal (SRP) 
se associa com a sequência sinal e com o 
ribossomo e ocorre a interrupção da 
síntese proteica no citosol. 
 
A partícula de reconhecimento de sinal 
possui um receptor na membrana do RE. 
Ao se conectar nesse receptor, a cadeia 
polipeptídica e o ribossomo são 
transferidos para um poro/canal 
translocador. A partícula de 
reconhecimento de sinal de dissocia e fica 
livre para ser reutilizado no citosol e o 
receptor fica livre para reconhecimento de 
outro complexo ribossomo, partícula sinal e 
PRS. 
Logo após essa etapa, o poro translocador 
reconhece a sequência sinal e se abre, o 
processo de tradução é retomado e a 
proteína é liberada no lúmen do RE. 
 
O peptídeo sinal fica ligado ao canal 
translocador, enquanto o restante da 
cadeira proteica é introduzido no lúmen do 
RE. 
 
Os canais translocadores é um complexo 
proteico formado por: 
 Complexo Sec61: uma espécie de 
túnel para passagem da cadeia 
polipeptídica que é aberto após 
reconhecimento da sequência sinal; 
 Peptidase sinal: clivagem da 
sequência sinal; 
 Complexo OST (oligosacaril transferase 
complex): adiciona oligossacarídeos à 
cadeia polipeptídica. 
A sequência sinal é reconhecida pelo 
canal translocador, abrindo o poro. 
Posteriormente, ocorre a clivagem da 
sequência sinal pela peptidase-sinal do RE. 
A sequência sinal fica na bicamada 
lipídica e depois é degradada. A proteína 
é liberada no lúmen do RE e o poro 
translocador é fechado. 
 
Leonardo Vinícius Ribeiro Moreira 
BBPM I - Biologia Celular 
 
A cadeia poliptídica possui, além da 
sequência sinal, uma sequência de 
parada de transferência hidrofóbica. Após 
essa sequência de parada, a tradução 
passa a ocorrer no citosol (isso no caso de 
uma proteína transmembrana de 
passagem única). 
 
No caso de proteínas transmembranas de 
passagem dupla, a sequência sinal fica 
internalizada e não mais na extremidade 
N-terminal. Já em proteínas 
transmembranas de múltiplas passagens, 
ocorre uma combinação entre sequência 
de início e sequência de parada de 
transferência. 
Essas proteínas transmembranas podem: 
 Residir na membrana do RE; 
 Ser destinadas para membrana de 
outra organela; 
 Ser destinada para membrana 
plasmática. 
As chaperonas moleculares ligam-se de 
forma transitória à cadeia polipeptídica, 
auxiliando na correta conformação da 
ceia proteica. 
As BiP são solúveis da cisterna, fazem o 
transporte da cadeia polipeptídica, 
auxiliam na conformação terciária e 
quaternária, corrigem dobras incorretas e 
impedem agregações precoces de 
monômeros. 
As calnexinas e calreticulinas são 
dependentes de cálcio e processam 
glicoproteínas. 
As dissulfeto isomerase são solúveis na 
cisterna e estabelecem pontes dissufeto, 
estabilizando a conformação das 
proteínas. 
As oligossacaril-transferases realizam a 
transferência de um bloco de 
oligossacarídeos para a cadeia 
polipeptídica em tradução no lúmen do 
RE. 
Consiste na transferência em bloco de um 
oligossacarídeo precursor pré-formado (14 
açucares) ao grupo amino lateral de um 
aminoácido aspargina. Quem realiza essa 
transferência é a oligossacaril-transferase. 
 
A maioria das proteínas produzidas no RER 
são glicosidas, que tem como finalidades: 
 Proteger de degradação; 
 Sinalizar para retenção no RE até o 
correto dobramento; 
 Sinal de transporte para correto 
direcionamento; 
Leonardo Vinícius Ribeiro Moreira 
BBPM I - Biologia Celular 
 
 Reconhecimento celular (quando em 
proteínas transmembrana de uma 
membrana plasmática). 
As glicosidades removem alguns 
monossacarídeos do oligossacarídeo 
adicionado pela oligossacil-transferase. 
Proteínas processadas incorretamente são 
retidas no RE pela ligação a proteínas 
chaperonas que lá residem, enquanto 
proteínas corretamente processadas 
seguem para o Golgi, através de vesículas. 
 
Proteínas que estão irregulares, recebem 
uma glicose terminal no oligossocarídeo N-
ligado, e a calnexina (cheperona) 
reconhece essas proteínas 
incompletamente enoveladas e 
encaminha para a glicosil-transferase. 
A glicosil-transferase faz a verificação da 
proteína. Caso ela esteja normalmente 
enovelada, sai do Re, no entanto, se não 
estiver, ocorre uma nova adição de glicose 
para que a proteína fique retida no RE pela 
calnexina. 
 
Quando ocorre a persistência de mal 
enovelamento, as proteínas são 
direcionadas ao citosol, seguida de 
processo de ubiquitinação e é degradado 
em proteossomas. 
 
O acúmulo de proteínas mal enoveladas 
no lúmen, desencadeia a ativação da 
resposta da proteína desenovelada, 
aumentando a transcrição de genes 
codificadores de chaperonas e 
aumentando, consequentemente, o 
número de chaperonas no lúmen do RE. 
Se mesmo após esta resposta, o sistema de 
RE ainda continuar sobrecarregado, 
ocorre uma sinalização para apoptose, 
morte celular. 
Como exemplo, tem-se a diabetes em 
adultos, na qual a resistência à insulina 
sobrecarrega o RE na produção de 
insulina, levando a apoptose. A doença de 
Alzheimer ocorre devido uma agregação 
intracelular da proteína beta amiloide no 
RER. 
Além disso, as mitocôndrias podem 
produzir uma quantidade excessiva de 
oxido nítrico, prejudicando a função da 
dissufeto isomerase, levando ao acumulo 
de proteínas defeituosas na cisterna do 
RER, estressando a organela e 
desencadeando a morte celular. 
 
 
Leonardo Vinícius Ribeiro Moreira 
BBPM I - Biologia Celular 
 
A membrana do RE é o localde síntese de 
quase todas as principais classes de 
lipídeos da célula, incluindo fosfolipídeos e 
colesterol necessários à produção de 
novas membranas celulares. O principal 
fosfolipídeo sintetizado é a fosfatidilcolina 
(também chamada de lecitina), que pode 
ser formada em três etapas a partir de 
colina, de dois ácidos graxos e de glicerol 
fosfato. 
 
Como a síntese de fosfolipídeo ocorre no 
folheto citosólico da bicamada lipídica do 
RE, é necessário que exista um mecanismo 
que transfira algumas das moléculas de 
fosfolipídeos recém-formados para o 
folheto do lado do lúmen da bicamada. 
Em bicamadas lipídicas sintéticas, lipídeos 
não se movem da forma flip-flop. 
No RE, todavia, os fosfolipídeos equilibram-
se através da membrana em minutos, o 
que é quase cem mil vezes mais rápido do 
que o flip-flop (retorno) espontâneo. Esse 
movimento transbicamada rápido é 
mediado por um translocador de 
fosfolipídeos pobremente caracterizado, 
denominado embaralhador (scramblase) 
que, de maneira não seletiva, equilibra 
fosfolipídeos entre os dois folhetos da 
bicamada lipídica. Assim, os diferentes 
tipos de fosfolipídeos parecem ser 
igualmente distribuídos entre os dois 
folhetos da membrana do RE. 
 
No RE ocorre ainda a síntese de ceramidas 
(precursor de glicoesfingolipídeos e 
esfingomielina) e a síntese de colesterol 
(constituinte de membrana plasmática e 
precursor para formação de ácidos biliares 
e hormônios esteroides).