Peroxisomos

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Peroxisomos 
 Histórico
1954 – Rhodin: observou em células de rim pequenas organelas envoltas por 
membrana única e preenchidas por fina matriz granular  Microcorpos
1950 – De Duve: estudo de uma nova organela por fracionamento e caracterização enzimática  Lisosomos: Hidrolases, fosfatase ácida e urato oxidase
Estariam todas estas enzimas em um mesmo compartimento?
1962 – Wattiaux: mostra que a urato oxidase estava presente em compartimento distinto da fosfatase ácidas  Uricosomos
1963 – Baudhuin et al.: Catalase, aminoácido oxidases  Microcorpos: amplamente distribuídos no reino animal
1965 – De Duve: propôs o nome peroxisomo para os microcorpos 
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Qual é a importância dos microcorpos para os seres vivos?
Para que servem todas essas oxidases? 
Ação das oxidases: oxida substratos diversos
 reduz oxigênio à peróxido de hidrogênio
RH2 + O2  R + H2O2
Ação da Catalase: reduz peróxido de hidrogênio à oxigênio e água
H2O2 + RH2  R + 2 H2O
H2O2  2 H2O + O2 
Formação de peróxido de hidrogênio  Peroxisomos
Catalase e oxidase formam uma cadeia respiratória primitiva? 
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Nos Peroxisomos: Ciclo do glioxilato ou do ácido glioxílico
2 Acetil CoA + NAD+ + H2O  Succinato + 2 CoA + NADH + 2 H+ 
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Características gerais
1. Morfologia: delimitados por uma única membrana 
 matriz finamente granular ou apresentando inclusões cristalinas
 diâmetro e comprimento bastante variados
 esféricos, ovais ou tubulares
2. Ausência de DNA e ribosomos
3. Auto-replicantes
4. Ocorrência: presente na maioria das células eucariotas
5. Principais modelos de estudo: células do fígado e do rim, folhas e sementes
6. Enzimas típicas: D- amonoácido oxidase, urato oxidase
 CATALASE = ENZIMA MARCADORA
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Ultraestrutura dos Peroxisomos
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Divisão do peroxisomo por fissão binária
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Peroxisomos: associação com o citoesqueleto de microtúbulos
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Funções Associadas aos Peroxisomos
1. Detoxificação celular
2. Transformação da H2O2 em H2O e O2
3. Oxidação de substratos
 
4. Gliconeogênese: produção de açúcares a partir de lipídeos
5. Catabolismo de purinas
6.  Oxidação de ácidos graxos: degradação de cadeias longas  mitocondria
  Acetil CoA  Ciclo de Krebs
7. Biossíntese de colesterol
8. Fotorrespiração
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Figure 12-32a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Figure 12-30 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
RE
Proximidade entre peroxisomos e retículo endoplasmático
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Figure 12-32b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Gliconeogênese: proximidade entre peroxisomos e gotas lipídicas
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Importação de Proteínas pelos Peroxisomos
- Peroxisomos não possuem DNA  Proteínas codificadas por genes nucleares
 A síntese proteica ocorre no citoplasma, na maioria das vezes não há modificações
 pós-traducionais
- Ação de chaperonas: estabilizam a seq. sinal, mas não promovem desdobramento
 proteico 
Sequencia Sinal: PTS – Peroxisome Targeting Signal
 PTS1 = SKL serina – lisina – leucina – carboxi-terminal
 PTS2 = Arg- Leu- X5 – Hist - Leu – amino terminal 
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Biogênese de Peroxisomos: 
importação de proteínas e participação do RE
Erdmann et al. 1997
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Biogênese de Peroxisomos: importação de proteínas
Parsons et al. 2001
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Peroxisomos: importação de proteínas
A Pex 5 reconhece a PTS1
A Pex 5 liga-se ao complexo
de ancoragem: Pex 13, 14, 17
Como a proteina é translocada
pela membrana do peroxisomo?
A Pex 8 contribui para a formação
do sistema de ancoragem 
Complexo de liberação de cargas:
Pex 2p,10p e 12p 
= ring finger complex de função
desconhecida
Heiland and Erdmann 2005
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Importação de proteínas pelo peroxisomo
Michels et al. 2005
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Biogênese Peroxisomal: participação do RE?
Pex 19p
Heiland and Erdmann 2005
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Figure 12-33 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
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Autofagia dos Peroxisomos: pexofagia
Para controlar o número de organelas
Peroxisomos envoltos por RE liso
Fusão do vacúolo autofágico
com lisosomos
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Lazarow, 2003
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Doenças Peroxisomais
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Doença de Zellweger
Perda das funções peroxisomais:
 Falha na importação de uma enzima, a tiolose? OU
 Falha na importação da maioria das proteínas que compoem a matriz do peroxisomo?
Causas:
Ausência do sinal SKL? OU
Falha nos receptores que não reconhecem o sinal
Consequências:
Anormalidades a nível cerebral, hepático, ocular, renal e muscular
 Morte após poucos anos do nascimento
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