Aula UFF - Trafego de vesiculas

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TRÁFEGO DE VESÍCULAS 
TRÁFEGO DE VESÍCULAS 
 O tráfego de componentes de membrana entre compartimentos 
celulares é um processo altamente regulado e relacionado diretamente 
à fluidez inerente das membranas. 
Na via secretória, componentes de membrana destinados ao transporte 
entre organelas são coletados no sítio de saída da organela original. 
Estes domínios, quando separados da membrana doadora, são 
transportados a seus destinos. 
Durante os últimos 15 anos, muito tem sido descoberto sobre como os 
intermediários do transporte são formados, entretanto importantes 
eventos permanecem sem resposta. 
Um aspecto importante deste processo é a formação de complexos de 
proteínas que reconhecem sinais de distribuição e endereçamento nas 
porções citoplasmáticas de proteínas carreadoras e fazem uma capa 
(coat) que é necessária para a formação e ligação dos intermediários 
de transporte. 
1- TRANSPORTE VESICULAR ATRAVÉS DA 
MEMBRANA PLASMÁTICA: ENDOCITOSE 
 
2- TRANSPORTE VESICULAR DA REDE 
TRANS-GOLGI PARA OS LISOSSOMOS 
 
3- TRANSPORTE VESICULAR DO RETÍCULO 
E ATRAVÉS DO GOLGI 
 
4- TRANSPORTE DA REDE TRANS-GOLGI 
PARA O MEIO EXTRA-CELULAR: 
EXOCITOSE 
 
TRÁFEGO DE VESÍCULAS 
TRÁFEGO DE VESÍCULAS 
COMO AS VESÍCULAS SE FORMAM E FUNDEM À 
ORGANELA - ALVO? 
Tipos de 
vesículas 
revestidas 
Proteínas de 
revestimento 
Origem destino 
CLATRINA CLATRINA + 
ADAPTINA1 
GOLGI LISOSSOMOS 
(via 
endossomos) 
CLATRINA CLATRINA 
+ADAPTINA2 
MEMBRANA 
PLASMÁTICA 
ENDOSSOMOS 
COP I PROTEÍNAS 
COP 
GOLGI RETÍCULO 
COP II PROTEÍNAS 
COP 
RETÍCULO GOLGI 
ALGUNS TIPOS DE VESÍCULAS REVESTIDAS 
CLATRINA 
VESÍCULAS REVESTIDAS POR CLATRINA 
O TRANSPORTE VESICULAR REALIZADO POR VESÍCULAS 
REVESTIDAS DEPENDE DE UMA VARIEDADE DE PROTEÍNAS 
LIGADAS A GTP (GTPases monoméricas). 
 
Ex: proteínas ARF –responsável pela formação do coat de COP-I e 
Clatrina do Golgi; 
 proteína SAR 1 – responsável pelo arranjo do coat de COP-II da 
Membrana do retículo. 
Clatrina da MP também envolve uma GTPase, ainda não identificada 
SNAREs E RABs: PROTEÍNAS QUE FAZEM A SELEÇÃO E O 
RECONHECIMENTO FINAL NO TRÁFEGO DE VESÍCULAS 
complexo trans-SNARE 
Neurotoxinas secretadas pelas 
bactérias que causam tétano e 
botulismo clivam as SNARE de 
neurônios específicos, bloqueando a 
transmissão sináptica. 
Proteínas RAB 
São GTPases monomérica. Cada 
organela possui pelo menos 1 RAB na 
sua superfície citoplasmática. 
1- TRANSPORTE ATRAVÉS DA 
MEMBRANA PLASMÁTICA: 
 ENDOCITOSE 
ENDOCITOSE - De Duve, 1963: “Processo de internalização de 
material extracelular através de invaginações da membrana 
plasmática. 
2 MECANISMOS: 
I- FAGOCITOSE (Metchnikoff, 1883) 
II- PINOCITOSE (Lewis, 1931) 
- LIGAÇÃO DA PARTÍCULA A RECEPTORES DA SUPERFÍCIE 
CELULAR 
- REARRANJO DO CITOESQUELETO (May & Machesk, 2001) 
-FORMAÇÃO DOS PSEUDÓPODOS E FAGOSSOMOS ATRAVÉS DO 
FOSFATIDILINOSITOL-3-KINASE (Vieira et al., 2001) 
FAGOSSOMOS - 250 proteínas identificadas como próprias 
 (Garin et al., 2001) e CALNEXINA E CALRETICULINA (R.E.) 
GANON (2002) propõe a “fagocitose mediada pelo R.E.” 
Descrição da fagocitose de um cisto de Euglena 
por uma Amoeba proteus (Jennings, 1905) 
a) Pinocitose de fase fluida 
b) Pinocitose mediada por receptor 
Endocitose mediada por receptor 
LDL 
Figure 17-46. Fate of an LDL particle and its receptor after 
endocytosis. The same pathway is followed by other ligands, such as 
insulin and other protein hormones, that are internalized by receptor-
mediated endocytosis and degraded in the lysosome. After an LDL 
particle binds to an LDL receptor on the plasma membrane, the 
receptor-ligand complex is internalized in a clathrin-coated pit that 
pinches off to become a coated vesicle. The clathrin coat then 
depolymerizes to triskelions, resulting in an early endosome. This 
endosome fuses with a sorting vesicle, known as a late endosome, 
where the low pH ( 5) causes the LDL particles to dissociate from the 
LDL receptors. A receptor-rich region buds off to form a separate vesicle 
that recycles the LDL receptors back to the plasma membrane. A vesicle 
containing an LDL particle may fuse with another late endosome but 
ultimately fuses with a lysosome to form a larger lysosome. There, the 
apo-B protein of the LDL particle is degraded to amino acids and the 
cholesterol esters are hydrolyzed to fatty acids and cholesterol. 
Abundant imported cholesterol inhibits synthesis by the cell of both 
cholesterol and LDL receptor protein. 
Figure 17-45. (a) Schematic diagram of an LDL 
particle. A monolayer of phospholipid and 
unesterified cholesterol forms the surface 
membrane, and fatty acid esters of cholesterol 
make up the hydrophobic core. One copy of the 
hydrophobic apo-B protein is embedded in the 
membrane. This protein mediates binding of LDL 
particles to specific cell-surface receptors. (b) 
Electron micrograph of a negatively stained 
preparation of LDL particles. [See R. Anderson, 
1979, Nature 279:679. Part (b) courtesy of R. 
Anderson. Reprinted by permission from Nature. 
Copyright 1979, Macmillan Journals Limited.] 
Figure 12.37. Structure 
of LDL Each particle of 
LDL contains 
approximately 1500 
molecules of cholesteryl 
esters in an oily core. The 
core is surrounded by a 
coat containing 500 
molecules of cholesterol, 
800 molecules of 
phospholipid, and one 
molecule of apoprotein 
B100. 
HDL 
"bom colesterol" 
mais do que 35 mg/100 mL de 
sangue 
Desejável 
HDL 
"bom colesterol" 
taxa abaixo de 35 mg/100 mL de 
sangue 
Risco maior de doença cardíaca 
LDL 
"mau colesterol" 
menos do que 130 mg/100 mL 
de sangue 
Desejável 
LDL 
"mau colesterol" 
até 160 mg/100 mL de sangue Limite superior 
LDL 
"mau colesterol" 
acima de 160 mg/100 mL de 
sangue 
Risco maior de doença cardíaca 
(Sezar Sasson,1998) 
O colesterol origina-se de duas fontes: dieta e produção pelo fígado. 
 A hereditariedade e a dieta influenciam de forma significativa os níveis de 
LDL-colesterol, HDL-colesterol e colesterol total em um paciente. Por exemplo, 
pessoas que apresentam um distúrbio hereditário comum, chamado hipercolesterolemia 
familiar, tem número reduzido ou inexistente de receptores de LDL na superfície das 
células hepáticas. Esses receptores captam as partículas de LDL-colesterol do sangue e 
as transportam para o fígado. A diminuição da atividade dos receptores de LDL limita a 
capacidade do fígado de retirar o LDL-colesterol do sangue. 
 
 
 O LDL é responsável pelo transporte de colesterol do fígado para a 
periferia (células extra-hepáticas que consomem colesterol para fabricarem 
hormônio esteróides, membranas, etc), enquanto que HDL faz o transporte reverso 
de colesterol, ou seja, da periferia para o fígado. 
POTOCITOSE 
Cavéolas: descrito por Palade, 1953 em células endoteliais cardíacas. 
“Invaginações esféricas ou em forma de `frascos´ e vesículas associadas com um 
tamanho regular- cerca de 70 nm de diâmetro”. 
2 VIAS CUJO DESTINO FINAL SÃO OS 
LISOSSOMOS 
1- ENDOSSOMO INICIAL- END TARDIO- LISOSSOMO 
2- FAGOSSOMO - LISOSSOMO 
3- AUTOFAGOSSOMO - LISOSSOMO 
Marcação para 
fosfatase ácida em 
lisossomos 
VACÚOLOS DE CÉLULAS 
VEGETAIS – RELAÇÃO COM 
LISOSSOMOS 
Lisossomos 
N 
F 
FP 
M 
k 
a 
* 
c f 
M 
3- TRANSPORTE VESICULAR DO 
RETÍCULO ATRAVÉS DO GOLGI 
Proteínas RE com destino 
Golgi vesículas 
marcadas com COP-II 
3- TRANSPORTE VESICULAR DA REDE 
TRANS-GOLGI PARA OS LISOSSOMOS-ENDOSSOMOS TARDIOS 
O reconhecimento de 
uma hidrolase 
lisosomal: 
a enzima GlcNAc 
fosfotransferase 
reconhece as 
hidrolases lisosomais no 
Golgi. 
4- TRANSPORTE DA REDE TRANS-GOLGI PARA O 
MEIO EXTRA-CELULAR: EXOCITOSE 
Vias de liberação na rede Trans-Golgi: 
1- para lisossomos 
2- para membrana plasmática 
3- via secretora: 
3A- via secretora constitutiva 3B- via secretora regulada 
 
FORMAÇÃO DE VESÍCULAS SECRETORAS 
EXOCITOSE DE VESÍCULAS SECRETORAS. 
MET: liberação de insulina em células pancreáticas. 
Modelo de “lipid rafts” na rede Trans-Golgi Combination of glycosphingolipids and protein receptors 
organized in glycolipoprotein microdomains termed lipid 
rafts.