Nobel nel 1974 JAMIESON e PALADE Incubazione “PULSE-CHASE” di pezzi di tessuto pancreatico in solux. contenente AA radioattivi. Gli AA venivano assimilati e incorporati a James George Reticolo endoplasmatico liscio (SER) CELLULE DI LEYDIG Il Reticolo Endoplasmatico Liscio svolge funzioni diverse: • EPATOCITI Sintesi Lipidica (Fosfolipidi e Colesterolo) [produzione di acidi grassi - ormoni steroidei (nelle gonadi e nel surrene)]. La fosfatidilcolina è il principale fosfolipide sintetizzato nel SER attraverso 3 tappe catalizzate da enzimi specifici: AciltransferasiÆ condensa l’acido grasso+ il glicerolo monofosfato per formare l’acido fosfatidico che reagisce come substrato per l’enzima successivo e così via. La BIOSINTESI LIPIDICA è ASIMMETRICA (monostrato) Il riequilibrio avviene attraverso FLIP-FLOP (in parte) ma è sicuramente dovuto ad una specifica proteina di trasporto (lo spostamento è 100.000 volte+rapido del FLIP FLOP) Reticolo endoplasmatico liscio • Detossificazione nel fegato (barbiturici-etanolo) mediante enzimi che trasferiscono O2 (OSSIGENASI) (P450s), il benzo[α]pirene (carne alla griglia) è inoffensivo, in seguito ad enzimi detossificanti viene convertito in un potente carcinogeno. • Sequestro di ioni Ca++ all’interno delle cisterne. Il suo rilascio viene regolato in particolari circostanze (nel tessuto muscolare, una porzione speciale del SER [reticolo sarcoplasmatico], contrazione delle cellule muscolari). • Metabolismo dei carboidrati (Accumulo di glicogeno negli epatociti). Il Citocromo P450 è una proteina che utilizza gli e- ricevuti da NADPH per aggiungere gruppi –OH agli idrocarburi non idrosolubili e potenzialmente dannosi (DETOSSIFICAZIONE), rendendoli + idrosolubili in modo da allontanarli. 1 Reticolo Endoplasmatico Rugoso I ribosomi liberi e quelli legati al RER producono proteine con destinazione differente Ribosomi liberi Ribosomi associati al reticolo endoplasmatico GLICOSILAZIONE (RER) • • • • • Citoplasma Nucleo Mitocondri Perossisomi Proteine di membrane e proteine secretorie Si li tt 3f i I monosaccaridi si legano a nucleosidi di-fosfato UDP o GDP che si legano a loro volta ad un VETTORE LIPIDICO presente nella membrana del reticolo (DOLICOL-FOSFATO). Per successiva inversione del dolicolo l’oligosaccaride viene trasferito nel versante luminale. mRNA codificante per una proteina citosolica che resta libera nel citosol Poliribosoma libero nel citosol Subunità ribosomiche libere nel citosol (Comuni) mRNA codificante una proteina destinata al RER Sequenza segnale per il RER Poliribosoma legato al RER da catene polipeptidiche in allungamento e in traslocazione Membrane del RER L’esatta destinazione delle diverse proteine dipende da una sequenza terminale (SEGNALE) che viene riconosciuta (e che poi viene staccata quando la proteina è stata trasportata alla sua destinazione) SRP S l S segnalasi SRP: regione 1) lega il ribosoma e ferma la sintesi proteica; 2) lega il peptide segnale; 3) lega il recettore della SRP sulla membrana dell’ER. Contiene anche un sito che lega GTP. Traslocazione nell’ER delle proteine di secrezione o di membrana La particella di riconoscimento del segnale (SRP) fa la spola fra la membrana dell’ER e il citosol. L’SRP riconosce il peptide segnale sulla proteina di nuova sintesi appena emerge dal ribosoma, ci si lega e causa una pausa nella sintesi proteica, che permette al ribosoma di ancorarsi sulla membrana dell’ER. Dirige il peptide ad un recettore SRP specifico, che insieme ad un traslocatore proteico trasferisce la catena in crescita attraverso la membrana (cotraduzionale). Occorre idrolisi di ATP per la traslocazione. L’energia della sintesi proteica può essere usata per forzare la catena nel canale formato dal traslocatore nella membrana dell’ER. •Costituito da una o più pile di cisterne appiattite •La parte marginale delle cisterne è più dilatata ed è circondata da vescicole. •Ogni pila di cisterne presenta una faccia cis (lato d’entrata) convessa i i l RER L’apparato del Golgi Molte vescicole dopo aver lasciato il RER migrano verso l’ Apparato del Golgi Principali funzioni: Vigile e postino 1. Gli enzimi del Golgi portano a maturazione alcune proteine (i precursori vengono convertiti in forme attive: INSULINA, GLUCACONE). 2. Presenza di una pompa H+-ATPasi che abbassa il pH interno delle cisterne della faccia trans (lisosomi). 3. Dirige il TRAFFICO di macromolecole nella cellula. 4. E’ sede di sintesi dei polisaccaridi complessi GLICOSILAZIONE POST-TRADUZIONALE Il passaggio nel GOLGI determina modificazione dei carboidrati precedentemente aggiunti nel RER. Si modifica l’oligosaccaride legato all’ASPARAGINA (aggiunto cotraduzionalmente) grazie a degli enzimi specifici: le “GALATTOSILTRANSFERASI” e le “MANNOSIDASI”. 3 tipi di galattosiltransferasi agiscono in successione aggiungendo 3 monosaccaridi terminali: N-ACETILGLUCOSAMMINA-GALATTOSIO-ACIDO SIALICO* *unico monosaccaride a possedere una carica elettrica negativa, Il TGN (trans Golgi Network) è fonte di 2 tipi di vescicole: 1. Vescicole “non selettive” (non ricoperte da Clatrina ma da COP) che trasportano materiali (collagene, fibronectina etc..) e che sono continuamente secrete dalla cellula. SECREZIONE COSTITUTIVA 2. Vescicole “selettive” (ricoperte da Clatrina non da COP) che trasportano materiali specifici in maniera regolata. SECREZIONE REGOLATA AP-2 Endocitosi CLATRINA AP-1 Esocitosi Anterogrado AssemblaggioÆARF+GTP DisassemblaggioÆARF+GDP Retrogrado Segnale posto all’estremità C-Terminale che trattiene le proteine nel RER (es. Chaperonine per il, folding delle proteine). Eliminando il segnale le proteine vengono secrete, inserendo KDEL alle proteine di secrezione queste restano nel RER. Usando BREFELDINA A un composto fungino, viene inibito il movimento anterogrado. Questo porta alla lenta scomparsa del GOLGI perché le sue membrane tornano al RER grazie al movimento retrogrado (essendo impedito il traffico di membrana inverso dal RER ÆGolgi) Recettori KDEL Movimento anterogrado INIBIZIONE Brefeldina A COP I Vescicole rivestite COP II Movimento retrogrado Vescicole rivestite COP I Proteine del RER LISOSOMI Pompe H+ Le idrolasi lisosomiali sono caratterizzate dalla presenza di un gruppo specifico, il mannosio6-fosfato (M6P), che serve a farle riconoscere da un recettore specifico presente sul transGolgi. L’M6P è aggiunto agli oligosaccaridi legati all’asparagina, nel reticolo cis del Golgi. Il recettore è una proteina transmembrana localizzata sul trans Golgi. L’unione con l’idrolasi inizia la formazione di vescicole e si verifica a pH 7. Le idrolasi si dissociano dai recettori negli endosomi tardivi a pH più bassi. I recettori sono riciclati verso il trans Golgi