Formação do Retículo Endoplasmático Rugoso pdf

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Formação do Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) 
 
As células eucarióticas contêm organelas delimitadas por membranas 
intracelulares que totalizam quase metade do volume total das células. As 
principais que estão presentes em todas as células eucarióticas são o retículo 
endoplasmático (RE), o aparelho de Golgi, o núcleo, as mitocôndrias, os 
lisossomos, os endossomos e os peroxissomos. Essas organelas contêm 
distintos conjuntos de proteínas, as quais repartem cada função única das 
organelas. Cada proteína organelar recém-sintetizada deve encontrar seu 
caminho a partir de um ribossomo no citosol, onde a proteína é sintetizada, até 
a organela onde exercerá sua função. A proteína segue uma via específica, 
guiada por sinais de endereçamento em sua sequência de aminoácidos, que 
funcionam como sequências-sinal, ou regiões-sinal. Os sinais de endereçamento 
são reconhecidos pelos receptores de endereçamento complementares que 
entregam a proteína à organela-alvo apropriada. As proteínas com função 
citosólica não contêm sinais de endereçamento e permanecem no citosol depois 
de serem sintetizadas. Durante a divisão celular, as organelas como o Reticulo 
Endoplasmático e as mitocôndrias são distribuídas a cada célula-filha. Essas 
organelas contêm informações necessárias à sua montagem, e então não 
podem ser feitas de novo. 
A imagem abaixo representa os principais compartimentos intracelulares 
comuns às células eucarióticas. O núcleo contém o genoma (além do DNA 
mitocondrial e de cloroplastos) e é o sítio principal de síntese de DNA e RNA. O 
citoplasma circundante consiste no citosol e nas organelas citoplasmáticas nele 
imersas. O citosol, que representa um pouco mais da metade do volume total da 
célula, é o principal sítio de síntese e degradação de proteínas. 
 
Cerca de metade da área total da membrana em uma célula eucariótica envolve 
os espaços labirínticos do retículo endoplasmático (RE). O RE rugoso possui 
muitos ribossomos ligados à sua superfície citosólica. Os ribossomos são 
organelas que não estão envoltas por membrana; eles sintetizam proteínas de 
membrana integrais e solúveis, muitas das quais são secretadas para o exterior 
da célula ou para outras organelas. Enquanto as proteínas são translocadas para 
outras organelas envoltas por membranas somente depois de completada sua 
síntese, eles são translocados para o RE à medida que são sintetizados. Esse 
fato explica por que o RE é a única organela que tem ribossomos nela aderidos. 
As regiões do RE que não possuem ribossomos aderidos são chamadas de RE 
liso. 
A membrana do RE em geral constitui mais do que a metade da membrana total 
de uma célula animal. O RE está organizado em um labirinto de túbulos 
ramificados e de vesículas achatadas que se estendem através do citosol. Os 
túbulos e sacos são interconectados, e suas membranas são contíguas com a 
membrana nuclear externa; o compartimento que elas encerram, portanto, 
também é contíguo com o espaço entre as membranas nuclear externa e interna. 
Dessa forma, o RE e as membranas nucleares formam uma folha contínua 
envolvendo um espaço interno único, chamado de lúmen do RE ou espaço 
cisternal do RE, que costuma ocupar mais de 10% do volume celular total. 
 
O RE tem um papel central na biossíntese de lipídeos e proteínas, servindo 
também como um local de armazenamento intracelular de Ca2+, que é usado 
em muitas respostas de sinalização celular. A membrana do RE é o sítio de 
produção de todas as proteínas transmembrana e lipídeos para a maioria das 
organelas celulares, incluindo o próprio RE, o aparelho de Golgi, os lisossomos, 
os endossomos, as vesículas secretoras e a membrana plasmática. A membrana 
do RE é também o local onde é feita a maioria dos lipídeos para as membranas 
mitocondriais e peroxissômicas. Além disso, quase todas as proteínas que serão 
secretadas para o exterior celular – acompanhadas daquelas destinadas ao 
lúmen do RE, ao aparelho de Golgi ou aos lisossomos – são enviadas 
inicialmente ao lúmen do RE. 
As células de mamíferos começam a importação de proteínas para o RE antes 
da síntese completa da cadeia polipeptídica – isto é, a importação é um processo 
cotraducional (Imagem A). Ao contrário, a importação de proteínas nas 
mitocôndrias, nos cloroplastos, no núcleo e nos peroxissomos é um processo 
pós-traducional (Imagem B). No transporte cotraducional, o ribossomo que está 
sintetizando a proteína está diretamente aderido à membrana do RE, permitindo 
que uma ponta da proteína seja translocada para o RE enquanto o restante da 
cadeia polipeptídica está sendo sintetizado. Esses ribossomos ligados à 
membrana cobrem a superfície do RE, criando regiões chamadas retículo 
endoplasmático rugoso (RER). 
A imagem abaixo representa a translocação cotraducional e pós-traducional de 
proteínas: 
 Em (A), os ribossomos ligam-se à membrana do RE durante a 
translocação cotraducional. 
 Em (B), os ribossomos citosólicos completam a síntese de proteínas e as 
liberam antes da translocação pós-traducional. 
Em ambos os casos, a proteína é direcionada para o RE por uma sequência- -
sinal (vermelho e laranja). 
 
A sequência-sinal do RE é guiada à membrana do RE por, pelo menos, dois 
componentes: uma partícula de reconhecimento de sinal (SRP, signal-
recognition particle), que circula entre a membrana do RE e o citosol e liga-se à 
sequência-sinal, e um receptor SRP na membrana do RE. A SRP é uma 
estrutura do tipo haste, que envolve a subunidade ribossômica maior com uma 
ponta ligando a sequência-sinal do RE à medida que emerge do ribossomo como 
parte da cadeia polipeptídica recém-produzida; a outra ponta bloqueia o sítio de 
ligação do fator de elongamento na interface entre as subunidades grande e 
pequena do ribossomo. Esse evento provoca uma pausa na síntese proteica tão 
logo o peptídeo-sinal tenha emergido do ribossomo. A pausa transitória 
provavelmente dá tempo suficiente ao ribossomo para ligar-se à membrana do 
RE antes de completar a síntese da cadeia polipeptídica, garantindo, desse 
modo, que a proteína não seja liberada no citosol. A pausa também assegura 
que grandes porções de proteína, que poderiam enovelar-se em uma estrutura 
compacta, não sejam originadas antes de chegarem ao translocador na 
membrana do RE. Quando uma sequência-sinal se liga, a SRP expõe um sítio 
de ligação para o receptor SRP, que é um complexo proteico transmembrana na 
membrana do RE rugoso. A ligação de SRP ao seu receptor traz o complexo 
ribossomo-SRP a um translocador proteico não ocupado na mesma membrana. 
A SRP e o receptor SRP são então liberados, e o translocador transfere a cadeia 
polipeptídica crescente através da membrana. Esse processo de transferência 
cotraducional cria duas populações espacialmente separadas de ribossomos no 
citosol, com estrutural e funcionalmente idênticos. Eles diferem apenas quanto 
às proteínas que estão sendo produzidas por eles em um dado momento. Os 
ribossomos ligados à membrana, ligados ao lado citosólico da membrana do RE, 
estão empenhados na síntese de proteínas que estão sendo simultaneamente 
translocadas para o RE. Os ribossomos livres, não ligados a membranas, 
sintetizam todas as outras proteínas codificadas pelo genoma nuclear. 
Como a sequência-sinal do RE e a SRP direcionam os ribossomos à membrana 
do RE. A SRP e seu receptor agem em conjunto. A SRP liga-se à sequência-
sinal do RE exposta e ao ribossomo, induzindo, portanto, uma pausa na 
tradução. O receptor SRP na membrana do RE, liga-se ao complexo SRP-
ribossomo e direciona-o ao translocador. Em uma reação pouco conhecida, a 
SRP e seu receptor são então liberados, deixando o ribossomo ligado ao 
translocador na membrana do RE. O translocador insere a cadeia polipeptídica 
na membrana e a transfere através da bicamada lipídica. Uma vez que uma das 
proteínas SRP e ambas as cadeias do receptor SRP contêm domínios de ligaçãoa GTP, supõe-se que as mudanças conformacionais que ocorrem durante os 
ciclos de ligação e hidrólise do GTP garantam que a liberação de SRP ocorra 
somente após o ribossomo estar adequadamente associado ao translocador na 
membrana do RE. O translocador permanece fechado até que o ribossomo tenha 
se ligado, mantendo a barreira de permeabilidade da membrana do RE em todos 
os momentos. 
 
A imagem abaixo representa polirribossomos livres e ligados à membrana. 
 Em (A) uma população comum de ribossomos sintetiza proteínas que 
permanecem no citosol e aquelas que são transportadas para o RE. A 
sequência-sinal do RE em uma cadeia polipeptídica recém-formada liga-
se à SRP, que direciona ribossomos que iniciaram a tradução à 
membrana do RE. A molécula de mRNA se mantém permanentemente 
ligada ao RE como parte de um polirribossomo, enquanto os ribossomos 
que se movimentam ao longo do polirribossomo são reciclados; no fim de 
cada ciclo de síntese proteica, as subunidades ribossômicas são 
liberadas e reunidas na população comum no citosol. 
 Em (B) uma fina secção em micrografia eletrônica de polirribossomos 
ligados à membrana do RE. O plano da secção em alguns pontos corta 
o RE rugoso paralelamente à membrana, criando um padrão de roseta 
dos polirribossomos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 Alberts B, et al. Biologia Molecular da Célula. 6ª edição. Porto Alegre: Artmed; 
2017. [Acesso em 14 out 2020].