Lezione 7-Golgi e Lisosomi 2015
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Apparato di Golgi Aspetto dell’apparato di Golgi • Dischi piatti (cisterne) impilate con una polarità. • Microvescicole • Macrovescicole • Tre regioni: – Cis – Mediale – Trans Funzioni dell’Apparato di Golgi Stazione di transito per modificare e indirizzare molte macromolecole della cellula – Ulteriori modificazioni post-traduzionali delle proteine (Es. Glicosilazione, Solfatazione, Ponti disolfuro) • Alcune determinano la localizzazione finale delle proteine – Sintesi di glicolipidi e altri lipidi complessi (sfingomielina) • Prodotti di transito destinati a varie membrane della cellula – Sintesi e assemblaggio dei Proteoglicani dell’ECM • Ricchi di ponti disolfuro (regolano la loro stabilità) Modificazioni post-traduzionali Solfatazione Ponti disolfuro Regioni del Golgi Cis- Golgi – Faccia di ingresso, rivolta verso RER – Riceve le vescicole di trasferimento dal RER • Se le proteine hanno un segnale di ritenzione nel RE, vengono rimandate indietro – Elaborazione della N-glicosilazione delle proteine, inizio della O-glicosilazione delle proteine – Fosforilazione degli oligosaccaridi sulle proteine destinate ai lisosomi (Mannosio- 6- fosfato) Regioni del Golgi • Golgi Mediale – Regione in cui continua la modificazione delle catene saccaridiche delle glicoproteine Trans Golgi network (TGN) – Modificazioni finali delle catene saccaridiche – Impacchettamento, condensazione e riserva – La principale regione di “smistamento” della cellula – Faccia d’uscita Regioni del Golgi Cis Mediale Trans Trasporto vescicolare •Vescicole rivestite COPII dal RER al Golgi •Vescicole rivestite COPI dal Golgi al RER o dal Trans-Golgi al Cis-Golgi •Vescicole rivestite da Clatrina , dal Trans-Golgi altri distretti Smistamento delle glicoproteine Destino delle proteine che lasciano il Golgi: • Membrana Plasmatica • Granuli di secrezione • Lisosomi Glicosilazione nel Golgi: - Nuova glicosilazione (O-glicosilazione, a carico di Serine o Treonine) - Modificazione delle N-glicosilazioni avvenute nell’ER Tre tipi di N-glicosilazioni sono prodotte nel Golgi: - complesse (proteine secrete o di membrana) - alto contenuto di mannosio (proteine destinate al lisosoma) - ibride N-glicosilazioni finali sono prodotte attraverso una serie di passaggi che avvengono nei diversi compartimenti del Golgi Due possibilità I: - Rimozioni altri mannosi - Aggiunta NAG - Aggiunta Galattosio - Aggiunta acido sialico II: Fosforilazione dei mannosi La presenza di un mannosio fosforilato determina lo smistamento delle proteine al lisosoma Glicoproteine destinate ai lisosomi Glicosilazione nel RE e nel Golgi Orientamento di glicoproteine di membrana Gruppi sanguigni Sintesi di alcuni lipidi nel Golgi Apparato di Golgi nelle cellule • Difficilmente colorabile con Ematossilina ed Eosina – I lipidi e carboidrati non si colorano • Molto abbondante nelle cellule secretorie Plasma cellule • Forma attiva dei linfociti-B • Sintetizzano e secernono gli anticorpi Cellule Caliciformi dell’intestino • Muco – Glicoproteine assemblate ed impacchettate nel Golgi – Rivestimento protettivo Cellule Acinari del Pancreas Acrosoma degli spermatozoi • L'acrosoma trae origine da una grossa cisterna dell'apparato del golgi ricca di enzimi litici che successivamente va ad incappucciare il nucleo cellulare • Serve a perforare la membrana dell’oocita Lisosomi Sistema Digerente della Cellula • Digerisce – Materiali ingeriti – Componenti cellulari “invecchiati” • Degrada tutti i tipi di macromolecole – Proteine – Acidi nucleici – Carboidrati – Lipidi Enzimi Lisosomiali • Circa 50 diversi enzimi • Idrolasi acide – Attive a pH 5.0 (all’interno del lisosoma) – Inattive se rilasciate nel citosol (pH 7.2) Enzimi Lisosomiali • Il pH acido dei lisosomi è mantenuto da una pompa protonica presente nella membrana lisosomiale – Richiede ATP Anatomia di un Lisosoma Le sostanze raggiungono i lisosomi attraverso quattro diverse vie • Pinocitosi generalizzata – Cellula “beve” < 150 nm • Endocitosi Mediata da Recettore • Fagocitosi – Cellula “mangia” > 250 nm • Autofagia – Cellula “mangia se stessa” organelli invecchiati o non più funzionali – Meccanismo importante nell’omeostasi cellulare e nella sopravvivenza agli stress RER Vescicola di trasporto Apparato di Golgi Endosomi Precoci Fagocitosi Pinocitosi Endocitosi mediata da Recettore Lisosoma primario Endosomi Tardivi Lisosoma Secondario Autofagosoma (veicola materiale interno alla cellula) ENDOCITOSI MEDIATA DA RECETTORE Il risultato dell’endocitosi è un ENDOSOMA PRECOCE, una vescicola contenente il materiale endocitato L’ endosoma precoce diventa un ENDOSOMA TARDIVO il cui contenuto è acidificato per la azione di pompe protoniche L’endosoma tardivo si unisce con VESCICOLE IDROLASICHE, contenenti enzimi digestivi (IDROLASI ACIDE) che provengono dal Golgi. Il risultato, quando completamente acidificato, è un LISOSOMA • Lisosomi Primari – Gemmano dal trans-Golgi • Lisosomi Secondari – Lisosomi primari si fondono con un endosoma o fagosoma – Più elettrondensi al ME Cellule con molti lisosomi • Tutte le cellule posseggono i lisosomi • Pochi tipi cellulari sono caratterizzati da abbondanza di lisosomi • Macrofagi • Cellule Presentanti l’Antigene (Cellule Dendritiche) • Fagociti professionali degradano i rifiuti e le cellule che invadono il tessuto connettivo • Originano da un Monocita Neutrofili • Fagociti professionali • I primi ad arrivare sul sito d’infezione • Componente principale del Pus Malattie da accumulo lisosomiale • Difetti negli enzimi idrolitici del lisosoma • Circa cinquanta diverse malattie (frequenza 1:7000, aspettativa di vita media 15 anni) • Malattia di Gaucher: difetto degradazione sfingolipidi • Sindrome di Hurler e Sindrome di Hunter: difetto degradazione dei glicosaminoglicani • Malattia di Pompe: difetto degradazione del glicogeno Lisosomi Secretori Lisosomi Secretori e linfociti NK Osteoclasti • Digeriscono osso • Cellule giganti derivanti dalla fusione tra monociti e macrofagi • Colorazione E&E dovuta al contenuto acido dei lisosomi
