Appunti di Citologia

1. proteine di secrezione riconoscono questa sequenza, che dirige il complesso mRNA-ribosoma-polipeptide (perché una parte iniziale di traduzione c'è stata);
2. il polipeptide arriva nel RER, avviene la co-traduzione, mentre si traduce, la proteina si trasferisce alla membrana cellulare del reticolo.

idrofobico nella membrana. Poi si completa la sintesi nel dominio citosolico. Per riassumere: La sintesi di una proteina inizia sempre nei ribosomi liberi. Può continuare o nel citosol o nel lume del RER, in entrambi i casi si ripiegano, aiutate dalle chaperonine. Il ripiegamento delle proteine deriva dalla struttura primaria. Ma le chaperonine sono comunque importanti, associati alla membrana del RER ci sono tantissimi ribosomi, e c'è il rischio che interagiscano con proteine in sintesi/appena sintetizzate. Vi è la classe di chaperonine che proteggono la proteina, ne garantiscono il corretto ripiegamento. Se il ripiegamento non va a buon fine si tentano due strategie di riparazione, altrimenti nel citoplasma si mandano le proteine malformate nel proteasoma, che riconosce proteine malformate, le degrada, e rilascia amminoacidi.

Nel lume del RER si trovano ad interagire enzimi di membrana e luminali:

• proteine integrali del RER,

peptidasi, che taglia la sequenza segnale, che durante la sintesi ricade nel lume; può iniziare una glicosilazione, oligosaccaridi-transferasi, o glicosil-transferasi, lavorano riconoscendo le catene laterali;

proteine luminali, le chaperonine; l'enzima disolfuro-isomerasi, che riconosce quando il polipeptide entra nel lume con residui -SH (derivanti dalla cisteina), trasforma i residui in disolfuri ossidati, -SS.

Quando una proteina citosolica/del lume del RER è malconformata?

Essendo in ambienti acquosi, quando è ben conformata, la proteina orienterà i gruppi idrofobici verso l'interno. Altrimenti devono intervenire le chaperonine.

Le più diffuse sono le HSP60 e HSP70, chiamate così perché riscontrate per prime in dei batteri studiati sotto elevate temperature, e in queste situazioni i batteri rilasciavano delle heat shock protein, in modo da fermare la denaturazione delle proteine. Il numero invece deriva dal

pesomolecolare.Siamo nel citosol (ma è uguale per il lume del RER):le catene in sintesi si ripiega, aggregate da tante HSP70, che la sequestrano dall'ambiente esterno,aiutando il ripiegamento. Interviene l'ATP che stacca le HSP, la proteina va nel citosol. Se tuttavianon è ancora ben conformata, la proteina viene messa nella gabbia proteica, HSP60. Se tutto va abuon fine, l'ATP stacca il coperchio, e la proteina ottimale è libera di andare. Se nemmeno ciò va abuon fine, bisogna degradarla, interagiscono altre proteine, che devono saper riconoscere le proteinemalconformate. Agiscono le proteine ubiquitarie, che si aggregano alle proteina, che diventaubiquitinata. La proteina marcata si dirige al proteasoma, che stacca le ubiquitine, e rompe i legamipeptidici, rilasciando amminoacidi/frammenti peptidici.I proteasomi sempre nel citosol, se la proteina è nel lume, essa viene marcata, e si dirige nel citosol.Se la sintesi va a buon fine,

• tramite segnali, bisogna tener conto della loro funzione;
• esistono proteine che assumono la loro funzione nel sito in cui sono richieste (proteine matrice extracellulare).

Il tendine è fatto da fasci paralleli di tessuti connettivi, il procollagene si compatta formando fibre collagene (è un esempio del secondo caso).

Smistamento delle proteine

Proteine sintetizzate sulla membrana del RER/cisterna nucleare, possono essere:

• proteine secrete dalla cellula;
• proteine transmembrana;
• (eccezione) proteine solubili nel lume di organuli (attraverso la via biosintetica).

Tutto ciò avviene nel citoplasma.

Proteine sintetizzate sui ribosomi liberi, possono essere:

• proteine destinate a rimanere nel citosol;
• proteine periferiche, ma adese al lato citosolico;
• enzimi/proteine strutturali che lavorano nel nucleo, che entrano dai pori nucleari, tutti gli enzimi per duplicare DNA o per la

Traduzione; sono invece esempi di proteine strutturali gli istoni, onucleoscheletro;● (eccezione) proteine destinate a mitocondri e perossisomi.

Nel mitocondrio le proteine entrano come catene lineari, si confermerà raggiunta la destinazione. Le chaperonine mantengono la conformazione lineare. Nei perossisomi le proteine sono mezze conformate. Nel nucleo le proteine già conformate passano nei pori nucleari. Hanno una sequenza di destinazione che è diversa da quella segnale che invece "chiama" il traslocone.

L'insulina è un esempio di modificazione post-traduzionale: Necessita di modificazioni post-traduzionali per essere funzionale. L'insulina inizia come catena ripiegata, il ripiegamento posiziona vicino i due R in modo che formino un ponte di solfuro, in questa forma parliamo di proinsulina. In essa riconosciamo 2 tratti connessi da un polipeptide di connessione, anche la sequenza segnale viene eliminata. Avviene un taglio enzimatico preciso,

chetaglia le catene di troppo, la proteina non si spacca grazie ai ponti disolfuro.

Lezione di Citologia, di Lorenzo Di Palmaa

Complesso del Golgi

Crocevia, insieme di cisterne in contatto non diretto ma funzionale. Questo è possibile tramite vescicole molto presenti e voluminose al lati delle cisterne. Le vescicole sono organizzate grazie alla ricca matrice proteica del Golgi. Scoperta riconosciuta molto dopo, solo dopo prove dal microscopio elettronico.

Generalmente un apparato del Golgi è formato da 3-8 cisterne tra loro collegate. Ma non c'è ne è solo una nella cellula, bensì da centinaia a parecchie migliaia, a seconda della necessità di sintesi proteica della cellula (tanto RER e tanto Golgi, vanno sempre di pari passo).

Dalla cisterna del RER gemmano vescicole che vanno al Golgi, e con questo procedimento le vescicole fanno il loro percorso.

Il Golgi è formato da strutture dinamiche, nei

domini a contatto con il RER e la membrana. Delle vescicole staccate dal RER si uniscono al Golgi, dando vita ad una struttura globulare, il cis-Golgi-network, che di fatto è la prima cisterna del Golgi. Con lo stesso ragionamento l'ultima cisterna non sarà ben organizzata, parliamo di trans-Golgi-network.

Traffico vescicolare (sia per proteine luminali che transmembrana) Le cisterne del Golgi sono ricche proteine di secrezione, il corredo enzimatico varia da cisterna a cisterna; la morfologia del Golgi tuttavia è incerta. Esistono due modelli ugualmente corretti:

- Golgi a multiple cisterne, immerse in matrice extracellulare (di diversa composizione di quella normale), ricca di proteine fibrose, con vescicole che gemmano da una cisterna all'altra, per poi essere smistate. Ogni compartimento di cisterne ha composizione e funzione differente, ma mano che la proteina percorre il Golgi, subisce modificazioni;

- Golgi ad