lez 8 La secrezione
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COME ESCONO LE PROTEINE DAL TGN? MODALITA’ DI SECREZIONE DI PROTEINE La secrezione ESOCITOSI •Le cellule espellono prodotti di scarto o particolari prodotti di secrezione mediante la fusione di vescicole con la membrana plasmatica. •L’esocitosi determina l’incorporazione della membrana della vescicola secretoria nella membrana plasmatica. Questo costituisce un meccanismo primario di accrescimento della membrana plasmatica. SECREZIONE DI PROTEINE lipide di membrana proteina solubile SECREZIONE COSTITUTIVA proteina di membrana TGN segnale SECREZIONE REGOLATA SECREZIONE DI PROTEINE COSTITUTIVA una volta formatasi la vescicola viene immediatamente rilasciata dalla membrana che l'ha originata per fondersi con la membrana citoplasmatica per l'espulsione. • tutte le cellule • continua • non accumulo di vescicole • vescicole a vita breve • stimolo non necessario • non concentrazione REGOLATA le vescicole prima di essere rilasciate definitivamente, attendono una ulteriore segnalazione • cellule specializzate • discontinua • accumulo di vescicole • vescicole a vita lunga • stimolo necessario • concentrazione I GRANULI DI SECREZIONE MATURANO TAGLIO PROTEOLITICO ALCUNE PROTEINE, NEL CORSO DELLA SECREZIONE, SUBISCONO UN TAGLIO PROTEOLITICO. pro-opiocortina Perché? Alcuni peptidi nella loro forma finale sarebbero troppo piccoli per la traduzione nel RER e per subire altre trasformazioni (i.e glicosilazione) SEGNALI DI INDIRIZZO DI PROTEINE ALLA VIA SECRETORIA COSTITUTIVA REGOLATA Aggregazione: pH e Ca++ Nessun segnale Ponte disolfuro: CgB, POMC Sito di taglio di proteasi: Prorenina Carbossipeptidasi E: Proinsulina and Proencefalina Carbossi terminale: PC2 POLARITA’ IN CELLULE EPITELIALI GIUNZIONE TIGHT MEMBRANA APICALE MEMBRANA BASOLATERALE POLARITA’ IN CELLULE EPITELIALI E NERVOSE ASSONE APICE BASE DENDRITI MEMBRANA APICALE VESCICOLE GOLGI VESCICOLE RER MEMBRANA BASOLATERALE SEGNALI DI INDIRIZZO POLARIZZATO IN CELLULE EPITELIALI Basolateral Le proteine di membrana destinate alla membrana basolaterale contengono segnali nella loro coda citoplasmatica. Due tali segnali sono noti, uno contiene una caratteristica tirosina conservata e l’altro due leucina adiacenti. Quando presenti in un contesto strutturale adeguato questi amminoacidi sono riconosciuti da proteine di rivestimento che li impacchettano in apposite vescicole di trasporto della rete trans Golgi. Gli stessi segnali basolaterali che sono riconosciuti nella rete trans Golgi funzionano anche in endosomi per reindirizzare le proteine alla membrana plasmatica basolaterale dopo che sono stati endocitati. SEGNALI DI INDIRIZZO POLARIZZATO IN CELLULE EPITELIALI Apicale La membrana plasmatica apicale della maggior parte delle cellule è notevolmente arricchita in glicosfingolipidi, che aiutano a proteggere la superficie esposta a danni dagli enzimi digestivi e basso pH in siti come lo stomaco o il lume intestinale. Proteine di membrana legate al doppio strato lipidico da un glicosilfosfatidilinositolo (GPI) si trovano anche besse esclusivamente nella membrana plasmatica apicale. Apparentemente le Proteine ancorate a GPI sono dirette alla membrana apicale perché associano con i glicosfingolipidi in zattere lipidiche che si formano nella membrana del trans Golgi. Le proteine di membrana con segmenti trans-membrane particolarmente lunghi preferenzialmente si trovano nei raft lipidici e diventare quindi (more ...) Dopo aver selezionato un unico insieme di molecole cargo, le zattere organizzate nel trans Golgi danno origine a vescicole di trasporto destinate alla membrana plasmatica apicale. vescicole basolaterali vescicole apicali SORTING DIRETTO endosomi basolaterali SORTING INDIRETTO Minuscoli vescicole uniformi si trovano solo nelle cellule nervose e in alcune cellule endocrine, conservano e secernono piccole molecole di neurotrasmettitori. L'importazione di neurotrasmettitore direttamente nelle piccole vescicole endocitiche che si formano dalla membrana plasmatica è mediato da proteine di trasporto di membrana che funzionano come antiporti, guidate da un gradiente di H + mantenuto da pompe protoniche nella membrana delle vescicole. Endocitosi … e non dimentichiamo i virus!!!!! Receptor-mediated endocytosis non solo clatrina La membrana plasmatica Le Membrane cellulari: Zone specializzate Domini raft e caveole i microdomini raft, regioni in cui predominano alcuni lipidi In alcune zone della membrana, esistono delle regioni, le caveole (invaginazioni delle membrane plasmatiche) caratterizzate dalla presenza di proteine denominate caveoline le caveoline interagiscono con molecole segnale e costituiscono l’impalcatura per organizzare i preassemblati complessi della segnalazione (Ras, src, proteine G, PKC e RhoA. Regione non specializzata Lipid raft La membrana plasmatica contiene “rafts lipidici” arricchiti in sfingolipidi, colesterolo ed alcune proteine di membrana. Rafts lipidici pottrebbero mediare lo smistamento (“sorting”) di glicosfingolipidi e proteine ancorate mediante GPI alla membrana plasmatica apicale •La membrana plasmatica apicale di molte cellule è enormemente arricchita di glicosfingolipidi che aiutano a proteggere questa superficie esposta dal danno ad esempio provocato dagli enzimi digestivi e pH acido in siti come lo stomaco o il lume dell’intestino. Anche proteine della membrana plasmatica che sono legate al bilayer lipidico da un àncora di glicosilfosfatidilinositolo (GPI), si trovano esclusivamente nella membrana plasmatica apicale. Le caveole (prendono il nome dalla proteina che le origina, la caveolina) sono microdomini presenti nelle membrane biologiche caratterizzati da una peculiare composizione lipidica. In particolare sono ricchi in colesterolo e sfingolipidi. Rappresentano delle frazioni di membrana importanti nella generazione e modulazione dei segnali intracellulari. Le caratterizzazione delle caveole (conosciute anche con il nome di rafts) avviene mediante anticorpi specifici, come quelli diretti contro caveolina-1, tipico marcatore di queste ultrastrutture. Permettono l'attraversamento delle membrane capillari a molecole specifiche (anticorpi, fattori del complemento, fattori della coagulazione), che non sono in grado di attraversarle in altro modo (ad esempio per filtrazione o diffusione). Il trasporto del colesterolo Cholesterol is synthesized in the liver and is ingested in food. To get into cells, cholesterol which is insoluble in water (the aqueous phase of blood), must be transported by carriers. LDL (lowdensity lipoprotein) particles serve this function as transport vesicles for cells. Il trasporto del Ferro
