slides Reticulo Endoplasmático

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Retículo Endoplasmático
Presente em todas as células 
eucarióticas;
A sua membrana constitui por 
volta da metade das membranas 
em uma célula animal;
Forma um labirinto de tubos (10% 
do volume celular);
Possui um papel central na síntese 
de lipídeos e proteínas. 
Retículo Endoplasmático
A membrana do RE é o sítio de 
síntese de todas as proteínas 
transmembrana e lipídeos da 
maioria das organelas 
celulares;
O RE captura proteínas que 
estão sendo sintetizadas no 
citoplasma
Retículo Endoplasmático
2 tipos de proteínas são 
capturadas pelo RE:
1) Proteínas trans-membrana
2) proteínas solúveis
As proteínas são direcionadas 
ao RE antes que sua síntese 
seja terminada nos 
ribossomos, formando o RE 
rugoso . 
Essas proteínas são 
direcionadas ao RE através de 
um peptídeo-sinal.
Retículo Endoplasmático Liso
Na maioria das células existe poucas regiões da 
membrana do RE sem ribossomos.
O RE liso é abundante em algumas células especializadas.
Nessas células o REL possui funções adicionais 
relacionadas ao metabolismo de lipídeos.
Retículo Sarcoplasmático Liso
Retículo Endoplasmático
As regiões rugosas e lisas do RE podem ser 
separadas por centrifugação para estudo de 
suas funções. Microsssomos
RER
Retículo Endoplasmático Rugoso
Retículo Endoplasmático Rugoso
• Hipótese do sinal:
Retículo Endoplasmático
Como muitos 
ribossomos podem se 
ligar a uma mesma 
molécula de mRNA, 
podemos ter um 
poliribossomo ligado à 
membrana do RE.
Retículo Endoplasmático
O pepídeo-sinal foi 
primeiro identificado 
em proteínas 
importadas pelo RE.
SRP- signal-recognition particle
Síntese e transporte de proteínas para o RE
PEPTÍDEO-SINAL
O PEPTÍDEO-SINAL É REMOVIDO 
DAS PROTEÍNAS SOLÚVEIS APÓS A 
PASSAGEM PARA O LUMEN DO RE
Programa SinalP 4.1 Server
Caracterização de genes do 
AgMNPV
1 ATTTGGTCCACATTAGTGTACTTGCACGGC
31 GCCATGTAGGGCGTCTATAAAATCGGGGTCACGGCTTTTTATTGTACACACTGTTTTAAA 
91 GAGCAGCAGCAATTGAACTGCATTTACGATGATTTTTATTTTACTAACAACGCTTTTAGC
M I F I L L T T L L A -
151 AGTAAGCGGAGCAAAAACCGCAAATATTCTAGCGGTGTTACCCACGCCGGCTTATAGCCA
V S G A K T A N I L A V L P T P A Y S H -
HindIII
|
211 TCACCTGGTGTATCAAGCGTACGTGCAAGCTTTGGCAGACAAATGCCACAACGTGACCGT
H L V Y Q A Y V Q A L A D K C H N V T V -
271 GGTCAAGCCGCAACTTTTTGATTACGATGCGGCAAACAAACAACGCTGCGGTCGTATCGA
V K P Q L F D Y D A A N K Q R C G R I E -
R4
331 GCAGATCGACGCAGACATGTCTTCGCAGCAATACAAAAAACTGGTGGCAAGTTCGGGCAC
Q I D A D M S S Q Q Y K K L V A S S G T -
1111 CGACGCTGTGGCAGCGTCTTTGGTGTTGCCTCGCAACGTAATTGCCCAAAAATGGTTTAA
D A V A A S L V L P R N V I A Q K W F N -
1171 TCAACGCGGCGTCCTTAACCACCCAAACGTTGTGGCGTTTGTTACGCAGGGCGGCCTACA
Q R G V L N H P N V V A F V T Q G G L Q -
1231 ATCCAGCGACGAAGCGTTACATGCGCGCGTGCCTATGGTGTGTTTGCCTATGATGGGTGA
S S D E A L H A R V P M V C L P M M G D -
1291 TCAATTTCACCATTCTGCCAAACTGGAACAATTTGGAGTCGCACGCGCATTAAACACTGT
Q F H H S A K L E Q F G V A R A L N T V -
PstI
|
1351 CACCGTTTCTGCAGCGCAACTCGCACTTGCAGTCGGCGACGTGATCGCCAACCGACTGGC
T V S A A Q L A L A V G D V I A N R L A -
1411 GTATCAATTGCGCATGACTGATTTACTCAACGTTGTAGCCTTCGACGAAGCCACGCCTGC
Y Q L R M T D L L N V V A F D E A T P A -
1471 TGATAAAGCTATCAAATTCACGGAACGCGTAATTCGATTCGGTCATGACATCACTCGGTC
D K A I K F T E R V I R F G H D I T R S -
1561 GGCGTGTTCGCTGAAATCACCATCCGCCAACACAGATTATTCAGATTATTTTGTACGCTT
A C S L K S P S A N T D Y S D Y F V R F -
1591 TCCATTGTAATGATTCATAATTACAGGATAAATTACCTAAATAAATACATGTAATACGCA
P L *
1651 AACATTGGTTTTTTTTTGCCC 1671
Proteínas trans-membrana single-pass 
(passagem única)possuem um sinal de retenção 
interno que faz com que a proteína fique presa à 
membrana (a-hélice): peptídeo stop-transfer
Proteínas single-pass 
com N-terminal 
dentro ou fora do RE
Proteínas double-pass
Combinações de sinais start e stop-transfer determinam a 
topologia de proteínas multi-pass
Proteínas integrais
Três maneiras em que a translocação de proteinas podem ser direcionadas 
através de translocadores estruturalmente similares. (A) translocador co-
tradução. (B) translocador pós-traducional em células eucarióticas. 
(C)translocador pós-traducional em bactéria.
A montagem e dobramento das proteínas ocorrem no lúmen do 
RE;
Existe um sinal de retenção de 4 aas na região carboxi-terminal de 
proteínas residentes do RE;
Exemplo de proteínas do RE: 
1= Protein disulfide isomerase (PDI), que catalisa a oxidação do 
grupo sulfidril (SH) para formar ligações S-S;
2= Binding protein (Bip), que reconhece proteinas com 
dobramento incorreto e se ligam a subunidades de complexos 
proteícos ainda não formados ajudando na correta montagem das 
proteínas.
Calreticulina (CRT)e calnexina (CNX) são membros de uma 
família de chaperonas do RE que funcionam assistindo o 
dobramento e montagem das subunidades da maioria das 
glicoproteínas N-ligadas que passam através do RE.
Resposta a proteína não dobrada em levedura. A acumulação de 
proteínas erroneamente dobradas no lúmen do RE sinaliza a ativação da 
transcrição de genes de chaperonas que ajudam a célula a suportar a 
abundância dessas proteínas no RE. 
Glicosilação do tipo N-ligada
A maioria das proteínas sintetizadas no RE são glicosiladas pela adição de um 
oligossacarídeo comum ao amino ácido Asn (N-ligado);
Asn-X-Ser ou Asn-X-Thr, onde X = qualquer aas, exceto prolina.
Enzima oligosacaril transferase
Lipídio precursor da glicosilação N-ligada é o dolicol. 
Oligosacarídeos N-ligados são os mais comuns encontrados em 
glicoproteínas. Oligosacarídeos O-ligados (grupo OH da cadeia 
lateral de serina, treonina ou hidroxilisina ocorre no golgi.
Algumas proteínas de membrana trocam a região C-
terminal ligada à membrana pela ligação covalente a um 
ancorador glicosilfosfatidilinositol (GPI) após a entrada no 
RE.
A maioria dos lipídios de membrana (fosfolipídios e colesterol) são 
sintetizados no RE. O fosfolipídio mais abundante é a fosfatidilcolina, 
também conhecida como LECITINA. 
Translocadores de fosfolipídeos (Flipases ou scramblase) 
transportam lipídeos de uma bicamada lipídica para outra. 
Proteínas de troca de fosfolipídios ajudam a transportar fosfolipídios 
do RE para as membranas da mitocôndria e peroxissomos.
Proteínas que não adquirem uma correta configuração 
tridimensional são exportadas e degradadas em 
estruturas denominadas de proteassoma.
Síntese de proteínas
As proteínas constituem mais da metade do peso seco 
das células
A síntese de proteínas ocorre nos ribossomos e é 
necessário o auxílio de várias classes de moléculas de 
RNA (mRNA, tRNA, rRNA).
Síntese de RNA (transcrição) depende da enzima RNA 
polimerase. Em eucariotos existem 3 tipos:
RNApol I = rRNA 
RNApol II = mRNA e snRNPs
RNApol III = pequenos RNAs com funções catalíticas 
e estruturais e as moléculas de rRNA 5.8S e tRNAs 
RNA polimerases de procariotos e eucariotos
Organização genômica na bactéria 
Escherichia coli
Transcrição em 
procariotos
PROMOTOR = região no DNA de ligação da RNApol que 
direciona a síntese de RNA.
Organização genômica em 
eucariotos
Transcrição em 
eucariotos
Splicing 
Splicing 
Splicing 
Seqüências consenso nos 
importantes para transcrição em 
eucariotos
Início da transcrição em 
eucariotos:A RNA 
polimerase não funciona 
sozinha
Termino da transcrição em 
eucariotos: cauda poly-A
Transporte de mRNA para o 
citoplasma
CÓDIGO GENÉTICO
31 espécies de tRNAs são conhecidas
Os aas metionina e triptofano possuem 
apenas 1 codon cada. Outros aas possuem 
mais de 1 codon.
Os eventos da síntese de proteínas são 
catalizados nos ribossomos
Os tRNAs agem como adaptadores que 
traduzem seqüências de nucleotídeos em 
seqüências de aminoácidos.
tRNAs possuem entre 70 e 90 nt. São 
modificados após a transcrição (10% do nt 
são modificados);
Os tRNAs se ligam aos aminoácidos 
através de uma ligação do tipo éster 
catalisada pela enzima aminoacil-tRNA-
sintetase (20 tipos diferentes);
O código genético é degenerado
Os tRNAs (anticodon) se ligam ao 
mRNA (codon) através de 3 pontes de 
hidrogênio;
Existem 64 possíveis seqüências de 3 
nucleotídeos para os 4 nucleotídeos do 
RNA (4x4x4). 3 destas seqüências não 
codificam aminoácidos e são 
conhecidas como codons de parada 
(UAA, UGA, UAG). Isso deixa 61 
codons para 20 aas.
Ribossomos são complexos grandes de RNA e proteínas. Mais 
da metade do peso do ribossomo é de RNA. Possui 2 
subunidades (pequena e grande);
A subunidade pequena se liga ao mRNA e tRNA;
A subunidade grande catalisa a ligação peptídica entre os aas
Transcrição e processamento de 
RNA ribossômico
Transcrição e processamento de 
RNA ribossômico
O ribossomo possui 4 sítios de ligação para moléculas de RNA (1 
para o mRNA e 3 para tRNAs);
Proteínas no ribossomo de bactéria
Ligação peptídica
O início da tradução começa com a 
ligação da subunidade pequena do 
ribossomo (já com o amioaciltRNA da 
metionina) em uma região específica do 
no mRNA; O mRNA de eucariotos 
possui em sua região 5’ um “CAP” que é 
formado por uma 7-metilguanosina, 
importante para a ligação dos 
ribossomos.
Além do CAP, o mRNA de eucariotos possui uma cauda de poli-adeninas 
por volta de 200 bases na extremidade 3’. O RNA eucarioto é, ainda, 
monicistrônico, ou seja, codifica apenas para uma proteína.
O mRNA de bactérias não possui CAP, poli-A, e é policistrônico. O 
RNA de procariotos possui uma seq. chamada de Shine-Dalgarno para 
ligação do ribossomo. 
O processo de elongação da cadeia 
polipeptídica em um ribossomo 
pode ser descrito 3 passos:
1. O aminoacil-tRNA se liga ao 
sítio A ao lado do sítio P ocupado 
por um peptidil-tRNA;
2. O rRNA da subunidade grande 
catalisa a ligação peptídica entre os 
aas do aminoacil-tRNA e do 
peptidil-tRNA e os dois tRNAs vão 
para os sítios P e E;
3. O ribossomo desliza sobre o 
mRNA, fazendo com que o o sítio 
A fique liberado 3 bases à frente 
para uma nova ligação de um novo 
aminoacil-tRNA. 
O término da síntese de 
proteínas no ribossomo se dá 
quando o codon de parada 
(UAA, UAG e UGA) é 
alcançado pelo ribossomo 
(sítio A). Fatores de 
terminação se ligam ao sítio A 
e o complexo ribossomo 
/mRNA/proteína se dissocia.
A ligação de vários ribossomos em uma 
molécula de mRNA gera poliribossomos
Controle de qualidade na 
tradução
Eucariotos
procariotos
Proteínas chaperonas ajudam na 
conformação final de proteínas 
Família hsp60. Chamada de hsp60 na 
mitocôndria, TCP-1 no citoplasma, de células 
de vertebrados e GroEL em bacterias. 
Proteassoma
20S core
19S
Locais de 
atividade 
proteolítica
Ubiquitina
(A) A proteína ubiquitina possui 76 amino ácidos. (B) A região C-
terminal da ubiquitina á ativada pela proteína enzima ativadora 
de ubiquitina E1. A ubiquitina ativada é transferida para cisteínas 
em moléculas de proteína E2. Essas proteínas E2 existem como 
complexos com uma outra família de proteínas denominadas de 
E3. (C) Adição de múltiplas cadeias de ubiquitinas em uma 
proteina alvo. Em uma célula de mamífero existem 
aproximadamente 300 complexos diferentes de E2-E3, sendo 
que cada um reconhece um sinal de degradação em uma proteína 
alvo pelo componente E3. As proteinas E2 são chamadas de 
enzimas conjugadoras de ubiquitina. As proteínas E3 têm sido 
chamadas tradicionalmente de ubiquitina ligases, mas é mais 
correto reservar esse nome para o complexo functional E2-E3. 
Agregados de proteínas que causam 
doenças humanas
PrP PrP*
PrP PrP*
Filametno 
cross-beta 
(resistente à 
degradação 
proteolítica) 
encontrado em 
várias doenças 
neurológicas
Modelo de 
conversão de 
uma PrP 
para PrP*
Controle de qualidade