DNA a proteína

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Do dna a protéina 
parte inicial 
· A célula produz proteínas de acordo com a DEMANDA 
· Demanda é ler o código genético e fazer o produto final! 
Transcrição 
Transcrição de um gene ocorre de acordo com a demanda, pois como na imagem abaixo, o corpo precisaria nesse exemplo mais de A do que de B.
1 RNA= 5 proteínas
· Célula pode produzir vários transcritos ao mesmo tempo dependendo da região do acoplamento enzimático 
· Dependendo do tipo de RNA utilizado, é necessário modificações pós-transcricionais (capeamentos, splicing, e poliadenização). 
· RNA é produzido em genes que estão em blocos (clusters). 
Transcrição em procariotos 
Ocorre no citoplasma 
RNA-polimerase: LEITURA= 5 ->3/ SINTESE= 3`->5`
· Fator Sigma auxilia no reconhecimento da região promotora. 
· RNA sintetizado pode se autoreparar e sofrer transformações conformacionais como é o caso do TRNA que adquire formato de trevo. 
· Procariontes podem fazer a leitura do código nas duas fitas (molde ou na líder) e assim produzir 2 tipos de proteína- RNA-polistrônico. 
Transcrição em eucariotos 
Tem três tipos de RNA-polimerase (a II é produz o RNAm) 
RNA- polimerase II precisa do auxílio de diversas proteínas- fatores de transcrição. (abordado em genética). 
Para iniciar a transcrição é preciso encontrar a região reguladora/promotora- TATA box. 
Eucariontes INDIVIDUALIZARAM, ORGANIZARAM e OTIMIZARAM os genes!
INDIVIDUALIZARAM: para não transcrever todos ao mesmo tempo e para desviar rotas metabólicas, pois um gene da glicose pode servir para produzir ATP, gordura, AA...
OTIMIZARAM: regularam o tamanho dos genes
1. Genes Maiores/ REGULADOS: empregados em eventos que raramente acontecem;
2. Genes Menores/ CONSTITUVOS: eventos que ocorrem frequentemente e estão mais acessíveis para transcrição;
ORGANIZARAM: de acordo com o tecido ou tipo celular um gene pode se manifestar de formas diferentes. Ex: gene da alfa-tropomiosina; 
pASSO A PASSO PARA A PRODUÇÃO DE PROTEÍNA 
1. Montar a fita sense e parear com a fita molde. Atenção para os sentidos que são dados para cada fita;
2. RNA-polimerase II atua SEMPRE nesse sentido: LEITURA 3´-> 5` e SINTESE 5`->3`
3. Atenção no pareamento de bases e na inversão dos sentidos de leitura da RNA-polimerase II
· Ex1: Sense 5` 3`
· Molde 3` 5`
· RNA-polim 5` 3`
· Ex2: Sense: 3` 5`
· Molde: 5` 3´
· RNA-polim.:3´ 5´
Nesse caso você inverte (faz de trás para frente) para facilitar no pareamento. 
4. Ribossomo faz a leitura no sentido 5`->3` e de 3 em 3. Após fazer a fita de RNA separe os códons na direção prescrita e separe de 3 em 3. 
5. Procure o códon de iniciação AUG e utilize a tabela para encontrar os aminoácidos dos demais códons.
EXPORTAÇÃO do rna PARA O CITOSOL 
· Exportação do RNAm é essencial visto que, nos eucariotos a tradução das proteínas ocorre no citosol. 
· Citosol é tido como um ambiente hostil para o RNAm, e as regiões 5´ UTR e 3`UTR podem aumentar ou diminuir o tempo de vida, facilitar os dificultar a tradução ou ainda, mudar a localização do RNAm na célula. 
· Durante essa passagem pelo poro nuclear, o RNAm pode sofrer alterações que danificam o seu códon e alteram o processo de produção da proteína. 
· Exportina: proteína que se liga ao RNAm interagindo com ele e podendo arrastá-lo até o poro nuclear. 
· Quando a exportina está ligada ao RNAm ela tem afinidade com o PH do citosol, mas assim que se desliga do RNAm e fica sozinha ela volta a ter afinidade com o PH do núcleo e retorna para lá.
No citosol:
1. Processo de Iniciação 
2. Processo de Elongação
Fatores de Extensão ou de Alongação: interagem com a região capeada da 5` e arrumam o RNAm em forma de ALÇA. 
Alça facilita a leitura pois indica o ponto de iniciação da tradução para as subunidades do ribossomo. 
 TRNA TRANSPORTAM AA PARA OS CÓDONS NO MRNA 
· RNA- transportador é uma molécula adaptadora que pode reconhecer e se ligar ao códon e em outra região de sua superfície ao aminoácido, realizando a tradução do mRNA em proteína 
· Quatro pequenos segmentos do tRNA enovelado formam duplas-hélices através do autopareamento  produzindo uma molécula que se assemelha a uma folha de trevo quando representada esquematicamente. 
· Anticódon: um conjunto de três nucleotídeos consecutivos que pareiam com o códon complementar em uma molécula de mRNA.
· Extremidade 3’ da molécula: É passível de oxidação, esse é o local onde o aminoácido que corresponde ao códon é ligado ao tRNA. 
· Alguns aminoácidos são codificados por mais de um tRNA, e alguns tRNAs são construídos de tal forma que requerem					io um pareamento de bases exato apenas nas duas primeiras posições do códon, podendo tolerar um pareamento (ou oscilação) na terceira posição, por isso, que as variações das tabelas de AA ocorrem sempre no terceiro códon.
· É comum a presença do I, um nucleotídeo inespecífico diferente que promove o pareamento e é reconhecido no sítio.
· TRNA eucarióticos são sintetizados pela RNA-polimerase III. 
· Aminoacil- TRNA-sintetases, promove o reconhecimento e a ligação ao AA correto por meio do acoplamento covalente de cada AA ao seu conjunto apropriado de moléculas de tRNA
· Edição por TRNA- sintetases assegura a exatidão. 
mENSAGEM DO RNAM É DECODIFICADA NOS RIBOSSOMOS 
· A síntese proteica é realizada no ribossomo, uma máquina catalítica complexa composta por: proteínas ribossômicas e RNAs ribossômicos (RNAr) 
· As subunidades menores e maiores dos ribossomos são formadas no nucléolo, onde rRNAs recentemente transcritos e modificados se associam às proteínas ribossômicas que foram transportadas para o núcleo após a sua síntese no citoplasma. Essas duas subunidades ribossômicas são, então, exportadas para o citoplasma, onde serão unidas para realizar a síntese de proteínas.
Subunidade menor: região onde os TRNAs se pareiam aos códons do MRNA. 
Subunidade maior: nela ocorrem as ligações peptídicas entre os AA que foram trazidos pelos TRNAs.
Um ribossomo contém quatro sítios de ligação para moléculas de RNA: um é para o mRNA e três (chamados de sítio A, sítio P e sítio E) são para tRNAs. 
Uma vez que a síntese de proteínas tenha sido iniciada, cada novo aminoácido é adicionado à cadeia em crescimento em um ciclo de reações que segue quatro etapas. 
Tradução 
• ETAPA 1: uma molécula de aminoacil-tRNA se liga a um sítio A vazio sobre o ribossomo. 
• ETAPA 2: uma nova ligação peptídica é formada no sítio P 
• ETAPA 3: a subunidade ribossômica maior sofre translocação em relação a subunidade menor, e TRNA no sítio E remove o aminoácido 3 da figura.
• ETAPA 4: a subunidade menor sofre translocação deixando um sítio A completamente livre para que a próxima molécula de aminoacil tRNA possa se ligar. 
EF- tU e ef-g 
· Fatores de alongamento (fatores de extensão) que entram e saem a cada ciclo;
· Hidrolisam GTP em GDP;
· Induzem modificações conformacionais no processo. 
Ciclos de associação do fatore de alongamento, de hidrólise de GTP e de dissociação ajudam a transcrição a prosseguir de forma correta. 
EF-Tu 
· Aumenta a precisão; 
· Liga GTP e aminoacil- tRNA (interação códon- anticódon inicial no sitio A do ribossomo). 
· Facilita o posicionamento do tRNA no sítio A
· EF-Tu só se desliga do aminoacil- tRNA quando o GTP é hidrolisado em GDP. 
· Pares incorretos não causam alterações conformacionais e os TRNAs incorretos saem do ribossomo.
EF-G 
· Ligação do EF-G ao ribossomo e a subsequente hidrólise do GTP levam a um rearranjo da estrutura do ribossomo, movendo o MRNA exatamente 3 nucleotídeos. 
· Ou seja, o EF-G move o complexo TRNA e MRNA do sítio A para o sítio P. 
Proteínas são produzidas nos poliribossomos 
Poliribossomos: quando uma série de ribossomos traduz simultaneamente a mesma molécula de MRNA. 
sELENOCISTEINA 
Código padrão permite que as células produzam proteínas com 20 AA, conquanto existe um 21º AA que pode der incorporado a cadeia polipeptídica por meio de uma recodificação de tradução 
Selenocisteina: 
· Tem um átomode selênio no lugar do enxofre da císteina
· Produzida a partir de uma serina ligada a uma molécula de TRNA que forma pares de bases com o códon UGA (stop)
· Uma estrutura específica de RNA no MRNA (estrutura de haste e alça com sequência nucleotídica específica) sinaliza que a selenocisteína deve ser inserida no códon UGA.
· Após a adição da selenocisteína a tradução continua até que seja encontrado um novo stop códon. Ou seja, gera lúpin/ alça/ volta no MRNA para que a tradução ocorra mais devagar. 
 COMPLEXOS DE JUNÇÕES DE EXÔNS (EJCs)
· Há um sistema de vigilância no MRNA que elimina os MRNAs defeituosos antes que eles saiam do núcleo, sendo, portanto, acionado quando o MRNA apresenta um códon sem sentido de terminação (ou seja, ele não tem stop códon). 
· Entretanto, se o ribossomo encontra um códon de para PRECOCE o EJC ainda ligado ao MRNA acaba degradando este MRNA. 
folding ou enovelamento de proteínas 
· Algumas proteínas começam seu enovelamento durante a própria síntese através da extremidade N-terminal 
· Em pouco tempo, o ribossomo produz uma estrutura compacta a qual contém uma configuração terciária de alfa-hélice e folha- beta 
· Enovelamento estará completo quando a extremidade C-terminal da proteína for liberada. 
 Chaperonas
Proteínas que permitem vias diferentes de enovelamento!
Chaperonas reconhecem o enovelamento errado pela exposição de áreas hidrofóbicas (hidrofóbicas pois ela está no citosol que é hidrofílico e portanto, precisa ter afinidade com ele) que em proteínas corretamente enoveladas estariam escondidas. 
Proteassomo: complexo proteico organelas que funciona como um “moedor de pimenta”
Tipos de chaperonas: 
 Proteínas de choque térmico – HPS 70 E HPS 60 tem afinidade pelas áreas hidrofóbicas erroneamente enoveladas na proteína e hidrolisam ATP ligando e liberando seus substratos proteicos. 
1º Chance - HPS 70: atua precocemente (antes da proteína deixar o ribossomo) 
2º Chance - HPS60: forma uma estrutura em forma de barril que age após a proteína ter sido totalmente sintetizada. Forma uma “câmara de isolamento” para o processo de dobramento. Quepe funciona como uma tampa que modifica o formato da proteína devido o calor. 
Proteassomos 
· Compete com a chaperonas para reorganizar as proteínas enoveladas de forma errada. 
· Protease é a enzima que degrada proteínas anormais e é dependente de ATP. 
· Consiste em um cilindro oco (proteossomo central 20s) com múltiplas subunidades proteicas que se associam em um tubo de quatro anéis heptaméricos 
· Conforme a proteína se move através do cilindro ela vai se desnaturando e formando AA livres 
Proteossomo identifica as proteínas a serem degradas devido a ligação delas com a UBIQUITINA. 
Ubiquitina marca as proteínas que serão degradadas a partir do reconhecimento das regiões hidrofóbicas. 
Em seguida a proteína a ser degrada passa por 3 sítios catalíticos com proteases que quebram as ligações peptídicas e formam AA e pequenos peptídeos. 
Ubiquitinação: evento de adição de moléculas de ubiquitina (pequenas e que podem ser ativadas por ATP).
· E1 e E2 são transferases e a E3 é acopladora. 
· E3 molécula responsável pela ubiquitinação das proteínas mal enoveladas- reconhece a sequência de AA hidrofóbicos como sinal para degradação. 
A ubiquitina não serve somente para a degradação, ela também pode: 
· Fazer reparo do DNA- poliubiquitinização 
· Regulação de histonas – monoubiquitinização 
· Induzir a endocitose- multiubiquitinização 
A atividade de uma ubiquitina-ligase é ligada ou pela fosforilação de E3 ou por uma transição alostérica em uma proteína E3 causada por sua ligação a uma molécula específica.
Pode ser criado também um sinal de degradação em uma proteína que permite a rápida ubiquitinação e ação do proteossomo. Esses sinais podem ser a fosforilação de um sítio específico em uma proteína; a dissociação regulada de uma subunidade proteica; clivagem de uma ligação peptídica criando uma nova extremidade N-terminal.
CURIOSIDADES: 
Quando as proteínas se enovelam de maneira errada, pode ocorrer a formação de agregados- príons- que danificam tecidos ou células. 
Essa forma priônica comprometo o enovelamento correto de outras proteínas e pode acarretar distúrbios degenerativos como o Alzheimer ou causando a morte em alguns casos. 
 
Alzheimer: Acúmulo de placas beta-amiloides 
OBS: Medicamentos e a tradução 
Medicamentos como antibióticos, agem em células procariotas inibindo a tradução por meio da inativação dos ribossomos. 
reg e rea 
· São unificados e compartilham o mesmo lúmen 
· É continuo ao núcleo, tanto que são eles que formam a carioteca nuclear. 
· Resposável por modificações pós-traducionais 
· Participa da formação do Golgi, das vesículas de secreção e do armazenamento de lisossomos.
dESTINO DAS PROTEÍNAS 
Proteínas recém-sintetizadas devem ser transportadas para o compartimento/local que irão atuar por meio de um sistema de entrega.
Sistema de ENTREGA 
· Composto por uma Sequência Sinal de Aminoácidos que endereçam corretamente as proteínas. 
· Caso não tenha nenhum desses sinais a proteína fica no citosol 
· O transporte começa no citosol e a partir dele podem seguir rotas diferentes. 
· Lembrando que as proteínas podem ser sintetizadas de 2 maneiras e isso interfere no seu destino final:
1. Ribossomos livres no citosol 
2. Ribossomos aderidos a membrana;Golgi
tIPOS DE TRANSPORTE: 
1. Transporte por comportas: núcleo-> citoplasma 
2. Translocação de proteínas: transporte através da membrana das mitocôndrias, cloroplastos, peroxissomos e RE. 
3. Transporte por Vesículas: via RE 
sINAIS de endereçamento para as organelas 
· Reticulo endoplasmático: 
· Sinal KDEL (lisina, asparagina, glutamina e leucina)
· Proteína com 2 lisinas + 2 aminoácidos diferentes . 
· Caso não tenha nenhum desses sinais a proteína fica no citosol 
· Complexo de Golgi: 
Somente as que não possuírem a sequências sinais que levam para o RE
· Lisossomos 
Manos-6-fosfato 
Proteínas do reg
· Peptídeo sinal é constituído por uma série de AA hidrofóbicos próximos a extremidade N-terminal da proteína. 
· Ele é reconhecido e pode produzir proteínas endereçadas ao lúmen do RE ou a sua membrana. 
Proteínas do lúmem do reg
i. AA hidrofóbicos na N-terminal 
ii. SRP (partícula reconhecedora de sinal) reconhece e interage com os AA hidrofóbicos. 
iii. Receptores de SRP e a peptidase sinal presentes na membrana do RE identificam o SRP+ seq de AA e hidrolisa a região de AA clivando o peptídeo inicial.
iv. Ribossomos entrega a proteína ao lúmen do RE onde ela começa o seu processo de enovelamento. 
pROTEÍNAS DE MEMBRANA DO reg
Em alguns casos o peptídeo sinal ou outro segmento de AA hidrofóbicos fica preso/ incorporado na membrana formando proteínas que constituem a membrana (proteínas integrais em alfa-hélice ou em beta-hélice). 
Lembrando que a parte hidrofóbica fica para o lado externo da membrana. 
Glicosilação 
· A PRIMEIRA GLICOSILAÇÃO OCORRE NO RETICULO ENDOPLASMÁTICO PARA TORNAR AS PROTEÍNAS MAIS HIDROFÍLICAS E AUMENTAR A SOLUBILADADE DA PROTEÍNA ( + glicosilação = + solubilidade).
· Adição de açúcares na proteína; 
Qual a importância de glicosilar a proteína?
· Torna-las hidrofílicas 
· Açúcar gera uma “identidade” para as proteínas
DOLICOL E A GLICOSILAÇÃO (QUESTÃO DE PROVA) 
Dolicol é um lipídio do REA
Pode ser oxidado e reduzido, e por isso, consegue atuar como TRANSPORTADOR de precisamente 2 N-acetilglicosamina, 9 manoses e 3 glicoses da região citosólica para o lúmen do RE, compondo assim os oligossacarídeos (moléculas já é glicosilada que deixa as proteínas mais hidrofílicas) 
Mecanismo de transporte é feito pelas enzimas, as flipases que promovem o flip-flop da glicose, manose e N-acetil para o lúmen do RE. 
FUNÇÃO DO RETICULA ENDOPLASMÁTICO 
reg: 
· Receber os peptídeos sintetizados pelos ribossomos
· Estabilização dos peptídeos no lúmen pela SEC11
· Translocação de peptídeos nascentes para o lúmen 
· Folding/ controle de qualidade 
· Glicosilação 
· Regulação da produção de vesículas 
rea 
· Síntese de lipídiose esteroides 
· Degradação do glicogênio
· Exportação de proteínas mal enoveladas 
· Detoxificação 
· Degradação de proteínas mal dobradas 
· Formação de membranas biológicas
· Armazena cálcio e faz a homeostasia dele 
· Regulação da expressão gênica (Ex: Percebe que o nº de proteínas mal dobradas está aumentando, logo, as chaperonas trabalham mais o que gera mais calor e ativam sinais de que o RE está saturado e em estresse funcional e ativa meios para reverter esse quadro como: 
· Mudanças na tradução 
· Aumento da expressão de chaperonas 
· Ativação de vias de inflamação para morte celular.
rELAÇÃO DO REA E AS MITOCÔNDRIAS 
A atividade mitocondrial pode ser regulada também peço manuseio do cálcio mitocondrial liberado pela interação com o REA. Quanto maior o efluxo de cálcio do REA, maior o metabolismo mitocondrial. 
PArticipação na formação de membranas biológicas 
Membranas lipídicas são assimétricas em relação a sua composição. 
Lípidios são MOVÉIS, logo a membrana é maleável e móvel 
FASE ESTACIONÁRIA: Diacilglicerol é internalizado e forma TAG (triglicerídeos) que se acumulam e nos adipócitos, células do tecido adiposo, acabam se acumulando e formando gotículas de gordura na célula. 
FASE EXPONENCIAL: Em células que não são adipócitas ocorre o contrário, uma proteína do RE (Ice2p) facilita a utilização de TAG para produzir lipídios da membrana 
iLHAS LIPÍDICAS OU LIPID RAFT 
Espécie de segregação de fases, onde determinados lipídios se agrupam formando pequenas ilhas, as quais atuam como centros organizadores das proteínas de membrana. 
MENOS lipid raft= MENOS [] de proteínas na membrana 
Colesterol fica em ALTA [] no lipid raft e aumenta a permeabilidade de gases 
OBS! Cada organela tem seus lipídeos específicos e variáveis conforme a célula e sua demanda 
Consumo de Ômega 3, aumenta a quantidade de lipid raft para as principais células do corpo, os neurônios. 
tRANSPORTE VESICULAR
VIAS SECRETORAS 
· EXOCITOSE: via secretora que vai em direção a membrana plasmática ou ao meio extracelular. Membrana da vesícula se torna continua a da membrana plasmática 
· ENDOCITOSE: fragmento da membrana é internalizado, os quais ficarão em compartimentos internos, chamados de endossomos. 
VESÍCULAS TRANSPOSTADORAS 
· Brotam/ nascem de uma membrana e se fundem com outra. 
· Carregam componentes que são referidos como cargas. 
· DESENHO CHELIN 1 e 2 
Tráfego vesicular 
· Flui ao longo de vias altamente organizadas e direcionadas. 
· Via SECRETORA/ ANTERÓGRADA: direciona-se para fora, ou seja, para a membrana plástica para sofrer exocitose. Conta com auxílio da proteína CINESINA 
· Via ENDOCÍTICA/ RETRÓGRADA: direciona-se para dentro. Conta com ajuda da proteína DINEÍNA. 
· Via de RECUPERAÇÃO: serve como balanço do fluxo de membranas entre os compartimentos na direção oposta. 
OBS! Cinesina atua no transporte antrógrado, enquanto a Dineína no transporte retrógrado, ambas com o auxílio dos MICROTÚBULOS que direcionam o transporte através de polos negativos e positivos. (verá mais adiante). 
ROTA VESICULAR RETICULAR 
mecanismos moleculares do tráfego vesicular 
marcadores moleculares 
Dispostos na superfície citosólica das membranas e atuam como sinais de orientação para o tráfego, possibilitando a fusão das vesículas no compartimento correto.
revestimento das vesículas 
Serve para selecionar as moléculas apropriadas ao transporte, e como uma camada externa de revestimento que se organiza em formato de cesta e deforma a porção da membrana e dá forma de vesícula. 
a. Vesículas revestidas por CLATRINAS: transportam material originado da MP e entre os compartimentos endossômicos e de Golgi. 
As clatrinas interagem de forma não covalente para formar uma “esfera” denominada tríscele que se arranjam em uma rede de hexágonos. 
b. Vesículas revestidas por COPI: brotam das cisternas do Golgi 
c. Vesículas revestidas por COPII: brotam do RE 
FORMAÇÃO DAS VESÍCULAS 
1. Para a formação de vesículas, é necessário que dentro delas haja uma CARGA. 
2. Essa carga que será transportada é reconhecida por PROTEÍNAS RECEPTORAS DE CARGAS e PROTEÍNAS ADAPTADORAS DE CARGA que interagem com a carga formando um empacotamento dessa carga. 
3. A proteína adaptadora interage com a COPII (nesse caso pois a vesícula está se formando a partir do RE) que irá fazer a angulação da membrana vesicular. 
4. Após a angulação em formado de esférico, a PROTEÍNA DINAMINA age no “pescoço” estrangulando (só realiza esse processo em vesículas com propriedades hidrofílicas) a ligação da vesícula com o seu compartimento de origem e o libera no citosol. 
OBS! Mutações na dinamina são inviáveis a vida! 
5. Em seguida, a vesícula sofre um desnudamento, já que perderá as proteínas COPII e as PROTEÍNAS ADAPTADORAS para posteriormente entrar em contato com a Rab. 
Em seguida as vesículas serão apresentadas a um processo com os fosfoinositídeos. 
FOSFOINOSITÍDEOS MARCAM ORGANELAS E DOMINÍOS DE MEMBRANA
· Fosfoinositídeos (PI, PIP-cinase, PIP-fosfatase) apresentam funções reguladoras importantes na formação de vesículas e em outras etapas do tráfego como na exocitose ou endocitose. 
· Basicamente, eles se ligam a proteínas de formação de vesículas (clatrina, COPI, COPII) e auxilia no endereçamento delas aos seus destinos por meio da quantidade e localização dos seus fosfatos. 
OBS! As bácterias são capazes de mudar os PI das vesículas que as envolvem, fazendo com que a vesícula LIBERE ela novamente para o meio, não degradando o agende patógeno da célula. 
chaperonas 
Colocam as proteínas no formato correto para que as proteínas adaptadoras as reconheçam adequadamente. 
Proteínas rab E SNARES
· São marcadores moleculares que guiam as vesículas de transporte para sua membrana-alvo, ou seja, fazem com que todo tráfego vesicular seja endereçado. 
· Podem atuar tanto nas vesículas de transporte quanto nas membranas-alvo
· Rab só é ativa quando ligada a GTP. 
· PROTEÍNA RAB se encosta a PROTEÍNAS EFETORAS DE RAB e agem como proteínas de endereçamento. Para cada Rab, há uma proteína efetora de rab! 
SNAREs 
· Após a interação de Rab com efetoras de Rab, que permitem a aproximação das membranas, entra em ação as SNAREs – mediadoras da fusão de membranas.
· SNAREs catalisam a fusão das membranas independentemente da vesícula. 
· v-SNAREs: VESICULAR 
· t-SNAREs: TRANS-MEMBRANA, ou na membrana alvo. 
· A interação das v-SNAREs e das t-SNAREs possibilitam a aproximação das membranas. Com essa aproximação, as moléculas de água são repelidas facilitando a fusão das membranas (que são anfipáticas). 
· OBS1: Cálcio é ESSENCIAL na aproximação das membranas pois influencia na interação entre v-SNAREs e t-SNAREs 
OBS2: Toxina butolinica bloqueias as SNAREs dos neurônios motores (no caso da aplicação na face também) paralisando o músculo por um período de tempo. 
OBS3: Células virais do HIV agem igual as SNAREs e conseguem fazer a fusão de membranas para adentrar as células. 
ROTAs DE TRANSPORTE 
DO RETÍCULO ATÉ O GOLGI 
Proteínas que entram no RE e são destinadas ao Golgi ou além dele, precisam ser empacotadas em vesículas revestidas por COPII (brota do RE) e sofrem o processo já descrito acima de formação de vesículas. 
RE é responsável por formações celulares por meio de vesículas, pois elas além de transportarem proteínas, são envoltas por fosfolipídios que vão constituir a membrana do alvo em que se fundirem.
Passo a passo: 
1. Vesículas se brotam da membrana do RE
2. Em seguida, começam a se fundir umas com as outras com o auxílio de NSF- PROTEÍNAS DE MATURAÇÃO, SINALIZAÇÃO DE FUSÃO E DE RECICLAGEM. 
· Fusão Homotípica: entre membranas de mesmo compartimento 
· Fusão Heterotípica: entre membranas de compartimentos diferentes. 
OBS! NSF auxilia na interação entre as v-SNAREs e t-SNAREs favorecendo-a. 
3. Maturação: cargas da vesícula ficam somente para um lado. 
4. Se subdivide e caso tenha a Sequência KDEL (agrupamentos tubulares) a proteína a ser liberada volta para o RE, caso não tenha a sequência pode ir para o Golgi 
5. Reciclagem-feita por agrupamentos tubulares e com a sinalização da Rab1.
agrupamentos tubulares 
· São responsáveis por fazer a reciclagem das proteínas que devem voltar para o RE, ou seja funcionam como uma VIA DE RECUPERAÇÃO/ ROTA DE RECICLAGEM. 
· Agrupamentos tubulares começam a brotar suas próprias vesículas revestidas por COPI (brotam do Golgi). 
· Trazem de volta ao RE proteínas com a sequência KDEL, sendo assim, na forma tubular já é possível observar uma sequência heterogênea, sendo necessário o retorno de vesículas, tanto dos agrupamentos tubulares quando das cisternas do Golgi. 
rota de transporte do golgi
Aparelho de Golgi consiste em uma série ordenada de compartimentos definidos por membranas, chamados de CISTERNAS. Essas cisternas são dinâmicas e podem aumentar ou diminuir a extensão de acordo com a chegada das vesículas. 
Compartimentalização funcional do golgi
As especificidades de cada compartimentalização do Golgi, promovem modificações pós-traducionais no Golgi de acordo com a função e estrutura de cada molécula, assim como ocorre no RE. 
Cisternas do Golgi são diferenciadas de acordo com a: função, forma e PH (PH é essencial pois ativa e inativa as enzimas que atuam em cada cisterna).
1. Rede cis: fosforilação de oligossacarídeos, ou seja, de glicoproteínas e glicolipídios . 
2. Cisterna cis: remoção de manose (daquelas 9 adicionadas na glicosilação do RE); 
3. Cisterna média: mais remoção de manose e adição de NAC (N-acetilglicosaminoglicanos) e Gla (galactose) 
4. Cisterna trans: adição/ glicosilação utilizando galactose e NANA (Ácido siálico que torna moléculas hidrofílicas). 
5. Rede trans: sulfatação (-S) sobre as tirosinas e carboidratos formando ligações dissulfeto.
GlcNAc: glicosaminoglicanos 
NANA: ácido siálico que torna as moléculas hidrofílicas.
Após passarem por todo esse processo de cisternas, as vesículas podem seguir 2 tipos de transporte: 
Via ANTERÓGRADA: 
· Em direção as demais organelas e a mebrana plasmática (endossomos, lisossomos) 
· Polo POSITIVO 
· CINESINA – PROTEÍNA AUXILIADORA 
Via RETRÓGRADA: 
· Volta para RE (possui sequência KDEL) 
· Polo NEGATIVO 
· DINEÍNA- PROTEÍNA AUXILIADORA 
Portanto a função principal do Golgi é gerar essas modificações que dão identidade as vesículas e somente após isso empacota-las. 
· Lembrando que o Golgi é perinuclear, ou seja, praticamente grudado no RE, o qual, é colado no núcleo. 
· A cisterna cis é voltada em direção ao núcleo, enquanto, a cisterna trans é voltada para a membrana. 
Glicosilação do re e do golgi 
RE: a glicosilação é facultativa, pois algumas moléculas podem sair sem sofrer esse processo e com os mesmos carboidratos que tinha quando saiu do núcleo. DOLICOL!
Golgi: glicosilações diferentes em cada uma das 5 cisternas. Na região medial/ lúmen do Golgi as mudanças de PH são mais significativas e ativam/ inativam as enzimas que auxiliam nesse processo. 
teorias de formação do golgi 
· Modelo de transporte vesículas 
· Modelo da maturação de cisternas
ENDOSSOMOS 
Compartimentos formados pela união de vesículas. 
Endossomos iniciais amadurescem gradativamente e se transformam em Endossomos Tardios que evoluem para Lisossomos. 
Atuam em Ph de 6 
Distribuem os componentes advindos das vias endocíticas 
Ambiente ácido promove a dissociação entre os receptores e seus ligantes podendo encaminhar os receptores para: 
1. De volta a membrana plasmática (clatrina ou caravinas) 
2. Aos lisossomos 
3. Para um domínio distinto da membrana plasmática no processo de transcitose (anticorpos do leite materno). 
Lisossomos 
São considerados o principal sítio de digestão intracelular 
Possui tamanhos e formatos variados 
Sua demanda é regulada de acordo com a célula, conquanto, células com muito lisossomos também possuem muito Golgi, visto que, é ele que origina os lisossomos. 
Tem enzimas hidrolíticas que digerem macromoléculas. Todas são hidrolases ácidas (adicionam um molécula de água para quebrar algo 
Hidrolases principais: 
· Nucleases: quebra nucleotídeos 
· Proteases: quebra proteínas
· Glicosidases: quebra açucares sozinhos ou unidos 
· Lipases: quedra gorduras/lipídios 
· Fosfatases: remove grupos fosfato 
· Sulfatases: remove sulfridrilas adicionadas no Golgi
· Fosfolipases: degrada fosfolipídios 
AS HIDROLASES SÓ FUNCIONAM EM PH= 5 (ÁCIDO) O QUAL É ADIQUIRIDO SOMENTE NO LISOSSOMO!
Mecanismo que protege o meio intracelular no caso de vazamentos do lisossomo, pois as enzimas só agem em um PH muito específico. 
PH e a atuação enzimática 
O PH ácido na faixa de 5 é mantido através da BOMBA DE PRÓTONS presente nos lisossomos. 
Por meio de um transporte ativo (com gasto energético) e da hidrólise do ATP ocorre o bombeamento de prótons para dentro até atingir o PH de 5. 
ACIDIFICAÇÃO DO PH 
O PH ácido gera a acidificação nos ENDOSSOMOS INICIAIS sendo está importante pois: 
1. Muda a fosforilação dos lissosomos: Ativa as fosfatases que removem o fosfato presente na manose-6-fosfato e a ATIVA, por isso elas só funcionam dentro do lisossomo. 
Moléculas marcadas como lisossomais são peptídeos de M6P (manose-6-fosfato). Essas moléculas são transportadas para a formação de um endossoma inicial. A variação do pH permite que a M6P se desligue do seu receptor e remova o fosfato. IMAGEM 
2. Facilita a degradação de moléculas 
VIAS QUE ENTREGAM MATERIAIS AO LISOSSOMO 
· Endocitose mediada por receptores: Fagocitose e Pinocitose ( macropinocitose): macromoléculas extracelulares
· Fagocitose
· Autofagia: originada no citoplasma para digestão de organelas. Organização em um autofagossomo
· Golgi 
ENDOCITOSE: FAGOCITOSE 
Fagocitose é uma forma especial da endocitose! 
Célula utiliza grandes vesículas chamadas de fagossomos para ingerir grandes partículas 
Fagossomos: fundem-se aos lisossomos e o material ingerido é degradado. 
O controle do processo de engolfamento depende de modificações químicas dadas em fosfolipídeos. 
VESÍCULAS PINOCÍTICAS 
Células ingerem continuamente porções de sua membrana plasmática na forma de vesículas pinocíticas. 
A parte endocítica do ciclo começa com as fossas revestidas por clatrina que se invagina na célula e forma uma vesícula revestida por clatrina. 
· Vesícula revestida por CLATRINA: 
· Saem da membrana plasmática e do golgi 
· Realizam a endocitose 
· Carregam moléculas com carga. 
· Vesículas estruturadas por CAVEOLINAS 
· Saem da membrana plasmática 
· INTERNALIZAM RECEPTORES DE MEMBRANA DA CÉLULA!
· Fazem pinocitose 
· Formam uma espécie de “caverna”, ou uma balsa lipídica.
· Proteínas ancoradas em membranas ricas em colesterol. 
· Carregam moléculas sem carga 
ENDOCITOSE MEDIADA POR RECEPTORES
· Nela as macromoléculas ligam-se a receptores transmembranares e entram na célula como um complexo receptor-macromolécula em vesículas revestidas por clatrinas. 
Exemplo: Importação do colesterol
Células animais captam o colesterol via endocitos mediada por receptores, dessa forma, conseguem colesterol o suficiente para formar membranas. Captação bloqueada gera acumulo de colesterol no sangue. 
Quando em endossomos primários as proteínas e o LDL se desligam por conta da variação do Ph. O LDL é entregue aos lisossomos pelos endossomos tardios. Nos lisossomos o LDL é hidrolisado em colesterol livre que fica disponível na célula para formação de novas membranas.
Clatrinas: removem quando tem carga
Caveolinas: removem os receptores de LDL (mal colesterol) da circulação sanguínea. 
ROTAS DO MATERIAL QUE FOI ENDOCITADO 
1. Reciclagem: proteínas específicas podem ser recicladas, ou seja, voltar para a membrana. 
2. Transcitose: deslocamento para domínio apical da membrana plasmática 
3. Degradação 
Endocitose e a Ubiquitina 
AUTOFAGIA 
Autocomer estruturas internas da célula 
Função: renovar as estruturas celulares 
Controlada por diferentes vias: chaperonas, ubiquitinas e sinalização de lipídeos. 
Forma autolisossomos. 
 Fatores que induzem a autofagia: 
1. Fome (starvation): longo período sem glicose, ou seja, durante o jejum intermitente por exemplo 
2. Estresse Oxidativo: gera perda de equilíbriohomeostático 
3. Toxinas: pigmento metálico da tinta da tatuagem (provome a autofagia de macrófagos que tentam eliminar essa toxina e não consegue) 
4. Infecções: virais, bacterianas ou fungicidas 
5. Danos no DNA: 
TIPOS DE AUTOFAGIA: 
1. Macroautofagia: 
· Degradação não seletiva. 
· Estrutura maior é englobada e forma um autofagossomo que é ingerido pelo lisossomo e então digerido 
2. Microautofagia: 
· Degradação seletiva 
· Próprio lisossomo que internaliza 
3. Chaperona mediando a autofagia 
· Lamp-2ª proteína transportadora que reconhece as chaperonas que detém proteínas mal enoveladas 
2ª VIA DE DEGRADAÇÃO DAS PROTEÍNAS MAL ENOVELADAS!
Armazenamento de proteínas na membrana plasmática dos endossomos
Ligação da insulina ao seu receptor gera uma via de sinalização intracelular que leva a inserção de transportadores de glicose ne membrana plasmática de uma célula adiposa ou muscular, aumentando intensamente a captação de glicose. 
FUNÇÕES DO LISOSSOMO 
· Degradação de conteúdos que vieram de endocitose, fagocitose, autofagocitose (conteúdo interno) e Biosintética. 
· Agente antimicrobiológico; 
· Apresentação de antígeno 
· Morte por citoxicidade 
· Transporte de colesterol: degrada LDL e transporta colesterol para o citosol 
· Detoxificação 
· Adesão celular: 
· Migração celular: célula cancerosa leva proteínas de membrana para o lisossomo degradar deixando ela livre aumentando a sua migração celular.
· Invasão tumoral e metástases 
· Apoptose 
· Sinalização metabólica 
· Regulação gênica: mais lisossomos, mais enzimas, mais genes. 
· Motilidade (cinesina e dineína) e Posicionamento: lisossomo não é estático, é extremamente móvel, o seu local de posicionamento depende de onde tem mais material para ser degradado. 
DIGESTÃO CELULAR É A FORMA PELA QUAL O LISOSSOMO CHEGA NAS SUAS FUNÇÕES!
ROTA SECRETÓRIA 
Rota secretória tem origem no Complexo de Golgi 
É uma rota de EXOCITOSE pois ocorre a fusão de vesículas com a membrana plasmática para excretar substâncias. 
Pode-se subdividir em Rota Secretória Constitutiva e Rota Secretória Regulada 
Rota secretora constitutiva 
Célula produz e secreta 
Rota SECRETORA REGULADA
Nela as proteínas são inicialmente armazenadas em vesículas secretoras e para ocorrer a secreção é necessário um estímulo. 
Encontrada em células que fazem secreção de produtos com demanda rápida como hormônios e neurotransmissores 
Uma célula com capacidade de secreção regulada deve separar três classes de proteínas antes que saiam da rede trans:
· As destinadas ao lisossomo. 
· As destinadas as vesículas secretoras. 
· As destinadas a entrega imediata para a superfície celular.