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Transporte vesicular: transporte de substâncias através de vesículas Aparelho de Golgi Transporte vesicular • Ptns recém sintetizadas entram na rota biossintética secretora do RE; •Ptnas passam por compartimentos onde são modificadas; • Vesículas que transportam uma carga determinada saem de um compartimento doador e se fusionam a um compartimento aceptor; Aparelho de Golgi • É um dos principais sítios de síntese de carboidratos, bem como, uma estação de classificação e de destinação para produtos do RE; • Grande proporção dos carboidratos que são produzidos no golgi são conectados como cadeias laterais de oligossacarídeos em muitas ptns e lipídeos que o RE envia; • O lúmen de cada compartimento é topologicamente equivalente ao exterior da célula e esses compartimentos estão todos em constante comunicação; • O complexo de Golgi é uma organela com membrana, formada por várias compartimentos ordenados na forma de pratos empilhados; •Cada pilha de Golgi é composta de 2 faces distintas: uma de entrada (Cis) e outra de saída (Trans). Ambas estão conectadas a compartimentos especiais (Cis-Golgi-Network e Trans-Golgi- Network), que são compostos por uma rede de estruturas tubulares em forma de cisterna • 1 - Porção cis Golgi Network= voltada para o RE rugoso = recebe vesículas; • 2 – Porção média = entre cis/trans = só processamento; • 3 – Porção trans Golgi Network = voltada para a membrana plasmática = envia vesículas. • A comunicação entre compartimentos é por meio de vesículas de transferência. • É no Golgi que ocorre a síntese de carboidratos e é a estação de separação e distribuição dos produtos do RE; • Muitos carboidratos celulares são sintetizados no Golgi: Pectina e Hemicelulose da parede celular de células vegetais e as glicosaminoglicanas na matriz extracelular das células animais; • Uma grande proporção dos carboidratos que o Golgi produz estão ligados a oligossacarídeos de proteínas e lipídios provenientes do RE; • Certos oligossacarídeos servem como marcas para o direcionamento específico de proteínas para diferentes destinos. • O Golgi é abundante em células que são especializadas em secreção. Exemplo: as células caliciformes (globet) do intestino, que produzem grande quantidade de muco rico em polissacarídeo na luz do intestino. Nessas células, grandes vesículas são encontradas na parte do Trans-Golgi-Network. • O transporte de vesículas do RE para o Golgi se dá a partir de vesículas, nos chamados elementos de transição do RE, que são quase totalmente livres de ribossomos e que fundem-se à membrana do Cis-Golgi-Network, transferindo proteínas e lipídios sintetizadas pelo RE. • O tráfego de retorno tem duas funções principais: -Manter quantidades estáveis de membranas em cada compartimento -Recuperar proteínas do compartimento doador que são necessárias para o seu normal funcionamento O tráfego entre RE e o Golgi é bidirecional RE Golgi • Proteínas residentes do RE são seletivamernte recolocadas ou redirecionadas para o RE a partir do Cis- Golgi-Network. KDEL (Lisina, ácido aspártico, ácido Gluâmico e Leucina) é o sinal de retenção no RE. • Proteínas do Golgi retornam para o RE quando a célula é tratada com a droga Brefeldina A que promove a ruptura do Golgi. ManosidaseNormal Tratada com Brefeldina A • A saída do RE pode ser considerada como ponto de controle de qualidade de proteínas. Se a conformação de uma proteína ou montagem das sub-unidades protéicas não for completada no RE, a proteína é degradada. • Duas classes de oligossacarídeos N-ligados estão associadas a glicoproteínas de mamíferos: Oligossacarídeos ricos em manose e oligossacarídeos complexos; As cadeias de oligossacarídeos são processadas no Golgi • As cisternas do Golgi são organizadas como uma série de compartimentos de processamento: •Cis= contínuo com o Cis-Golgi- Network; •Medial= cisterna central; •Trans= contínuo com o Trans-Golgi- Network. • A diferença funcional entre as subdivisões do Golgi Cis, Medial e Trans foi a descoberta, através da localização, em regiões distintas, de enzimas responsáveis pelo processamento dos oligossacarídeos N-ligados. Não corado Corado com ósmio Identificação de enzimas • Muitas proteínas são modificadas pela adição de oligossacarídeos em grupos OH de cadeias laterais de serina e treonina: Esses oligossacarídeos são denominadaos de O-ligados; • Os carboidratos da membrana celular estão voltados para o lado da membrana que é topologicamente equivalente ao lado de fora da célula. Qual a função da glicosilação? • Maioria das funções ainda são desconhecidas; • Tornar uma glicoproteína mais resistente a ação de proteases; • Direcionar o transporte de ptns; • Regulação; Lisossomos Lisossomos • São organelas citoplasmáticas, onde ocorre a maioria da digestão intracelular; • Existem mais de 40 tipos de enzimas hidrolíticas ácidas (pH=5.0); • A membrana do lisossomo é rica em glicoproteínas e proteínas de transporte dos produtos de degradação. • Função: – digestão intracelular. • Quebra de restos intra e extracelulares, destruição de microorganismos fagocitados e produção de nutrientes para célula • O que é digerido???? – Material de endocitose; – Organelas e moléculas (reciclagem). Estrutura • Esféricas e de tamanho variável. • Formadas por uma bicamada lipídica. • Identificação = fosfatase ácida. • Podem acumular material não digerido ? corpo residual. Face interna ? revestimento de carboidratos ? proteção contra a ação do conteúdo lisossomal. Formação dos lisossomos • A partir do complexo de Golgi. • 1 – A partir da face trans ? vesículas com enzimas pré-lisossomais. • 2 - Endossomos ? formação de pH ácido ? bombas de prótons (próton-ATPases): – Resultados: • pH abaixo de 6; • Dissociação das pré-enzimas dos receptores. Lisossomos pH de lisossomos e endossomos Visualização histoquímica dos lisossomos. Precipitado de fosfato de chumbo para localizar a fostatase ácida. V= pH 5.0 Lis., A e Ve= pH liso. 5.5 e endo 6.5. Proteínas são marcadas com subst. Fluorescente e fagocitadas. • Vacúolos de plantas e fungos são lisossomos versáteis; de 30 a 90% do vol. Celular; • Várias funções: Estoque de nutrientes; produtos de excreção; compartimento de degradação. • Materiais são transportados para os lisossomos por diversos caminhos; • Três caminhos de degradação encontram-se nos lisossomos: 1. Endocitose; 2. Autofagia e 3. Fagocitose; •Os lisossomos são centrais de encontro. Autofagia • Uma mitocôndria possui meia vida de 10 dias no fígado; •O processo de autofagia começa com o empacotamento da organela por membranas de RE criando um autofagossomo que então se funde com os lisossomos; Como as proteínas lisossômicas são reconhecidas no Aparelho de Golgi? Enzimas lisossomais são separadas de outras proteínas no Trans-Golgi- Network por proteína receptora ligada à membrana que reconhece manose-6-fosfato (que foi introduzida no cis-Golgi-Network). Receptores de M-6-F na membrana do Trans-Golgi-Network formam vesículas especiais de transporte cobertas por clatrina; O receptor se liga à M-6-P em pH=7 no Trans-Golgi-Network e se solta a pH= 6 no endossomo tardio. Síntese do marcador de manose-6- fosfato na hidrolase lisossomal • Um sinal derivado da estrutura tridimensional da proteína é necessário para o reconhecimento pela N-acetil-glicosamina fosfotransferase; • Defeitos na enzima N-acetil-glicosamina fosfotransferase causa
