lezione 14_compartimenti cellulari_I parte2016
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COMPARTIMENTI INTRACELLULARI ogni organello è delimitato da una, o due membrane: ciascuna di esse è costituita da un doppio strato fosfolipidico con stessa struttura della membrana plasmatica ma composizione leggermente diversa (più sottili e meno colesterolo) ogni organello è caratterizzato da un corredo di proteine, lipidi ed altre molecole che lo identificano. Queste molecole sono sintetizzate in altri siti che devono così raggiungere la corretta localizzazione compartimenti cellulari smistamento proteico e lipidico RELAZIONI FRA ALCUNI COMPARTIMENTI i compartimenti potrebbero essersi originati attraverso il distacco di strutture dalla membrana plasmatica CORRETTA LOCALIZZAZIONE DELLE PROTEINE importanza del corretto smistamento delle proteine: patologie umane dovute ad alterazioni nella localizzazione di alcune proteine Mucolipidosi di tipo II: le idrolasi acide, cataliticamente attive, non sono indirizzate ai lisosomi ma vengono secrete. Le sostanze che si accumulano nei lisosomi sono tossiche per la cellula TRAFFICO DELLE PROTEINE dove risiede l’informazione per la corretta localizzazione delle proteine? sequenza segnale: sequenza di aa della proteina che dirige la proteina stessa alla sua corretta localizzazione cellulare possibili sequenze di aa che soddisfano i requisiti per un certo segnale di localizzazione cellulare Come funzionano le sequenze segnale? sono riconosciute da un recettore che può essere libero nel citosol o legato alla membrana dell’organello di destinazione reticolo endoplasmatico (ER) tubuli e cisterne appiattite lume biosintesi proteine biosintesi lipidi deposito ioni Ca2+ reticolo endoplasmatico rugoso (sede di sintesi di proteine) reticolo membrana plasmatica Golgi lisosomi secrete Indirizzamento all’ER sequenza segnale all’NH2 terminale di 7-25 aa particella che riconosce il segnale (SRP, costituita da un piccolo RNA e da proteine) recettore per SRP (sulla membrana del reticolo) canale di traslocazione peptidasi del segnale sequenza di stop del trasferimento Importazione di proteine all’ER: traslocazione co-traduzionale reticolo endoplasmatico liscio (coinvolto nel metabolismo lipidico) enzimi ancorati sulle membrane del reticolo endoplasmatico, con il sito catalitico rivolto verso il citoplasma, catalizzano la sintesi di fosfolipidi (ma anche dei lipidi in generale e del colesterolo) reticolo endoplasmatico traslocatore di fosfolipidi: scramblasi (trasferimento casuale, non selettivo) L’asimmetria della membrana plasmatica è dovuta ad un traslocatore di fosfolipidi specifico: flippasi flippasi Altre funzioni del reticolo sede di ripiegamento delle proteine: chaperons nel lume del reticolo formazione di ponti disolfuro: nel lume è presente l’enzima disolfuro isomerasi (PDI) sede di sintesi delle glicoproteine: stadi iniziali della glicosilazione. N-glicosilazione: aggiunta di residui saccaridici sul gruppo amminico dell’asparagina oligosaccaride legato a N o all’asparagina mannosio ---Asn-X-Ser/Thr----- dolicolo oligosaccaride trasferasi modificazione che avviene quando la traduzione è ancora in corso (co-traduzionale) via secretoria gemmazione e fusione di vescicole compartimento donatore compartimento accettore formazione delle vescicole proteine di rivestimento proteico clatrina: membrana plasmatica endosomi golgi lisosomi COP I: cisterne golgi cisterne golgi cisterne golgi reticolo COP II: reticolo golgi COP: coat protein complex vescicole rivestite da clatrina subunità di clatrina: 3 catene leggere + 3 catene pesanti trischelio gabbie poliedriche FORMAZIONE E DISTACCO DELLA VESCICOLA RIVESTITA DA CLATRINA la clatrina seleziona il carico da trasportare attraverso la proteina adattina che a sua volta interagisce con i recettori del cargo perdita del rivestimento adattina dinamina RICONOSCIMENTO DELLA VESCICOLA CON IL COMPARTIMENTO ACCETTORE proteine Rab (GTPasi monomeriche) attracco (proteina Rab riconosce un suo effettore) fusione: SNARE SNARE: proteine transmembrana che catalizzano la fusione delle membrane v-SNARE (vescicola), t-SNARE (membrana target) SNARE: proteine transmembrana che catalizzano la fusione delle membrane v-SNARE (vescicola), t-SNARE (membrana target) Dall’ER all’apparato di Golgi compartimenti appiattiti detti cisterne faccia cis o di entrata (versante di ingresso, orientata verso nucleo e reticolo) regione mediale ultima cisterna si frammenta in una struttura reticolata detta TGN faccia trans o di maturazione (versante di uscita) O-glicosilazione: a differenza del processo di N-glicosilazione, gli zuccheri sono aggiunti uno alla volta, al gruppo OH di una serina o di una treonina, attraverso enzimi che agiscono in modo ordinato nelle cisterne glicosil trasferasi Altre modifiche nell’apparato di Golgi maturazione proteolitica di pro-ormoni ormoni enzimi proteolitici TGN network
