Aula Ribossomos, síntese de proteínas e RER

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Ribossomos e Síntese de Proteínas
Retículo Endoplasmático Rugoso
Profa Diana Heck
dianaheck@gmail.com
As macromoléculas celulares estão em constante renovação 
(exceção do DNA). 
Logo, para a manutenção da estrutura é necessário:
 Degradação de moléculas em desuso
 Síntese contínua de novas moléculas, tais como:
- Ácidos nucléicos  núcleo
- Proteínas  ribossomos, RER
- Lipídeos  REL
- Carboidratos  C.Golgi (basicamente)
Degradação X Síntese
RIBOSSOMOS
Função
Síntese de proteínas
Decodificar (traduzir) a mensagem do RNAm para a 
síntese de uma determinada proteína.
Estrutura
• Organela sem membrana
• Grande complexo composto por mais de 50 proteínas e 
várias moléculas de RNA ribossomal (RNAr)
• Formado por 2 subunidades 
com características funcionais e 
estruturais diferentes
– Subunidade maior
– Subunidade menor
Subunidade 
menor
Subunidade 
maior
Ribossomo
Estrutura
Proteínas
RNAs
2/3 RNA e 1/3 Proteínas
Estrutura – procariontes e eucariontes
Localização na célula
Subunidades 
livres
LIVRE POLIRIBOSSOMOS R. E. RUGOSO
• No citoplasma – livre ou em polirribossomos
• Ligados à membrana do RER
Localização na célula
Localização na célula
Biogênese do ribossomo
As subunidades ribossômicas são produzidas no núcleo 
(nucléolo) e são exportadas para o citoplasma através 
dos poros nucleares
RNAr: produzidas no nucléolo
Proteínas ribossômicas: produzidas no citoplasma (por 
ribossomos já prontos) e encaminhadas para o núcleo
Nucléolo
Biogênese do ribossomo
Subunidades
RNAm
 Subunidade menor: se liga ao RNAm
 Subunidade maior: catalisa a formação das ligações 
peptídicas unindo os aa – cadeia polipeptídica
enzima peptidil transferase
Sítios de ligação 
ao RNAm
O ribossomo é uma ribozima
RNA com função auto-catalítica
Sítio A – sítio de ligação aminoacil-RNAt
Síto P – sítio de ligação peptidil-RNAt
Sítio E – sítio de saída: exit
Sítio de ligação do RNAm
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Síntese de proteínas
O que é necessário?
 Ribossomos – maquinaria e suporte
 RNAm - fita complementar ao DNA, que contém a 
informação da sequência de aminoácidos a ser 
construída (proteína)
 RNAt - molécula responsável pelo transporte dos 
aminoácidos no citoplasma e entrega no ribossomo.
Fatores (proteínas) que vão facilitar a iniciação da 
síntese proteica, a elongação da cadeia proteica (adição 
de aminoácidos) e a terminação da síntese.
RNAt + aa
Cada RNAt é específico para cada aa, garantindo assim a 
entrega do aminoácido correto.
Anti-códon RNAt complementar 
ao códon do RNAm
Aminoacil-RNAt = RNAt ligado 
ao seu aa específico
• Codón no RNAm é formado por 3 bases
• Anti-códon no RNAt é formado por 3 bases complementares ao 
códon
• Cada códon/anti-códon representa um aminoácido específico
RNAt + aa
Fases da síntese de proteínas
 Iniciação
Elongação
Término 
• Pareamento correto do 
Aminoacil-RNAt iniciador ao 
códon de iniciação AUG
• Ligação do RNAm
complexo de 
iniciação
• Ligação ao sítio P
• Ligação da subunidade maior 
ao complexo de iniciação
Iniciação
aa: Metionina
Ligação da subunidade maior ao complexo 
de iniciação
Após a ligação do RNAt+Met ao RNAm, a subunidade 
maior se liga a subunidade menor, e a síntese se inicia.
Complexo de iniciação
RNAt iniciador – códon complementar + Met
RNAm – códon de iniciação AUG
Elongação
1. RNAt + aa se liga ao sítio A
Elongação
2. Ligação dos aa → ligação peptídica
Reação catalisada pela 
enzima peptidil-transferase
Elongação
3. Subunidade grande move-se em relação ao RNAm
4. Subunidade pequena se reposiciona “puxando” o RNAm
Processo repete-se até o 
final da síntese
Término
Códons de terminação: UAA, UAG ou UGA
Reconhecidos por fatores de liberação
Poliribossomos
Poliribossomos livres
Poliribossomos ligados ao RER
Dobramento das proteínas
Dobramento das proteínas
Dobramento das proteínas
Chaperonas moleculares – controle de qualidade do 
dobramento das proteínas recém sintetizadas
Afinidade por regiões hidrofóbicas expostas nas 
proteínas dobradas de forma incorreta
Hsp70 Hsp60
Dobramento das proteínas
Hsp70
- Age na fase inicial da síntese auxiliando o correto 
dobramento das proteínas antes que se desliguem do 
ribossomo
Dobramento das proteínas
Hsp60
- Age tardiamente, após a proteína ter sido 
completamente sintetizada
Degradação das proteínas
Proteases dispersas no citosol e núcleo que degradam 
proteínas marcadas com ubiquitina
Processos que monitoram a qualidade da proteína após 
a síntese
Dobramento 
correto sem 
necessidade 
de auxílio
Dobramento 
correto com 
auxílio de 
uma 
chaperona
molecular
Proteínas dobradas 
de maneira 
incorreta 
degradadas por 
proteossomas
Agregado
de proteínas
RETICULO ENDOPLASMÁTICO 
RUGOSO
RIBOSSOMOS na superfície citoplasmática 
Estrutura do RER
Muito desenvolvido em células com alta atividade de síntese 
protéica.
Relembrando...
O que define se a síntese ocorre livre no citoplasma ou 
associada ao RER?
Sequências-sinal
Sequência de 15 -20 aminoácidos, hidrofóbica, que direciona 
especificamente a proteína ao RE.
Distribuição de proteínas na célula
Distribuição de proteínas na célula
Proteínas sintetizadas no RER
- Proteínas que serão 
secretadas
- Proteínas do lúmen do 
RE, golgi e lisossomos
- Membrana plasmática
As membranas do RER possuem receptores 
específicos para ligar os ribossomos
1. Partícula de 
reconhecimento 
de sinal (PRS)
2. Receptor PRS
3. Translocador
Clivagem da sequência sinal e liberação da proteína
4. Peptidase sinal 
acoplada ao 
translocador
Translocação de proteínas sintetizadas no RER
1. Partícula de reconhecimento 
de sinal (PRS)
2. Receptor PRS
3. Translocador
4. Peptidase 
sinal
Síntese de proteínas de membrana
Síntese de proteínas de membrana
Proteína transmembrana passagem única 
(com C terminal no citoplasma)
Sinal de parada 
de transferência
Proteína transmembrana de dupla passagem 
(com N-terminal no citoplasma)
Sequência
sinalizadora 
incorporada 
dentro da 
sequência
polipeptidica
Não é clivada
Sequência de 
parada de 
transferência
Síntese de proteínas de membrana
Proteína transmembrana de múltipla passagem 
(com N-terminal no citoplasma)
Inúmeras 
Sequências de 
início e parada 
da transferência
Síntese de proteínas de membrana
Modificação das proteínas sintetizadas no RER
Glicosilação
A maioria das proteínas solúveis 
e ligadas à membrana são 
glicoproteínas
Adição de um oligossacarídeo 
precursor à asparagina
Modificação das proteínas sintetizadas no RER
Glicosilação
Reação catalisada pela 
oligossacaril-transferase
Oligossacarídeo é retido em 
um lipídeo de membrana 
dolicol
Relembrando...
Dobramento das proteínas no citosol
Hsp70
Hsp60
Dobramento das proteínas no RER
- Chaperonas Hsp70 (BIP) → sítios hidrofóbicos
- Calnexinas e calreticulina → oligossacarídeos
Proteínas mal enoveladas são exportadas do RER 
e degradadas no citosol
Retrotranslocação
Desglicolisação
Ubiquitinização
Degradação por PROTEOSSOMO