Citologia - Appunti

Trasporto dei fosfolipidi

1. Vescicola porta fosfolipidi specifici che vengono portati presso una membrana

2. La vescicola si fonde con essa ed entra ad essere parte integrante della membrana

La vescicola porta, quindi, già un corredo di fosfolipidi. Le teste idrofiliche dei fosfolipidi possono essere successivamente modificate enzimaticamente in modo che l'organello riceva dei fosfolipidi più specifici.

Gli organuli che ricevono poche vescicole sfruttano proteine scambiatrici di fosfolipidi: le proteine hanno un sito attivo che riconosce il fosfolipide sulla membrana del RE, lo preleva e lo trasporta fino agli organelli.

Camilla Cilluffo Appunti di Citologia 2022

Camilla Cilluffo

Sintesi proteica

- Avviene nel RER nello spazio cisternale a livello dei ribosomi adesi al reticolo o nei ribosomi liberi

1. Sintesi di ogni proteina inizia sempre sui ribosomi del citosol

2. mRNA arriva nel citoplasma dove viene intercettato dalla subunità minore del ribosoma, seguita dalla...

subunità maggiore si forma il ribosoma che inizia a tradurre l'mRNA. Poi cosa succede? - O viene completata la sintesi della proteina nel citoplasma. - O il complesso Rna messaggero-ribosoma viene trasferita sul RER per completare la sintesi, se presenta una sequenza segnale specifica a livello del traslocone. - Agli inizi del 1970 fu proposta la teoria dell'"ipotesi del segnale". Il sito di sintesi della proteina è determinata dalla sequenza di aa nella porzione N-terminale. Se c'è la sintesi continua nel RER. - All'inizio si pensava che le proteine di secrezione contengono la sequenza segnale all'estremità N-terminale che dirige il complesso polipeptide-ribosoma al RER. - Il polipeptide in formazione viene trasportato al RER dove entra attraverso un canale (il traslocone), dove continua il trasporto co-traduzionale. Co-traduzionale significa che mentre la traduzione procede, la catena polipeptidica si muove nel traslocone, cadendo.

nel lume del RE- In un secondo momento si è capito che tutte le proteine del RER (es. transmembrana)contengono sequenze segnaleSono due le proteine sintetizzate al livello del RER:

A. PROTEINE IDROSOLUBILI/ SECREZIONE: cadono completamente nel lume della cisterna delRER, e sono tutte quelle proteine che verranno secrete - Vicino al traslocone c'è sempreuna proteina transmembrana macon fattore recettoriale (recettoreSRP)- Riconosce una molecola citosolica(fattore SRP), che serve aindividuare la molecolapolipeptidca nascenteà graziealla sequenza segnale- Il traslocone prima della sintesi è formato da una struttura a tappo, che ostruisce il passaggio attraversoPROCEDIMENTO:il canale di molecole indesiderate- Quando il complesso ribosoma-catena polipeptidica (3) si avvicina al traslocone, l'inizio di catenapolipeptidica "sposta" il tappo, lasciando libero il canale del trasloconeCamilla Cilluffo Appunti di Citologia 2022-Camilla Cilluffo1.

Rna messaggero viene agganciato alla subunitá minore, che automaticamente harichiamato la subunitá maggiore². Il fattore SRP si avvicina al ribosoma, si aggancia al polipeptide nascente, bloccandonela sintesi³. Il complesso ribosoma-catena polipeptidica-SRP viene portato verso il RER⁴. Nei pressi della membrana del RER il fattore SRP si aggancia al suo recettore, avviene ilriconoscimento il ribosoma si attacca sul traslocone e si stacca il fattore SRP⁵. I l ribosoma riprende la sintesi della catena polipeptidica, un enzima (peptidasi) taglia lasequenza segnale, che non serve più. Quando la sintesi termina le subunitá si separanoe il traslocone si stacca.Nel lume ci potrebbero essere delle chaperonine che iniziano a regolarne ilripiegamentoB. PROTEINE TRANSMEMBRANA: mentre vengono sintetizzate a livello del RER una porzionerimane inserita nella membrana del RER. È una traduzione che prevede già l’inserimentonella membrana- Invece dicontinua ad essere spinto all'interno del canale del traslocone. Il traslocone, grazie al suo dominio idrofobico, trattiene la proteina all'interno del canale. Una volta che la proteina è completamente sintetizzata, il traslocone si apre e la proteina viene rilasciata nel lume del reticolo endoplasmatico rugoso (RER). Qui la proteina subirà ulteriori modificazioni e sarà indirizzata verso la sua destinazione finale all'interno della cellula. Il processo di sintesi proteica è regolato da vari fattori e complessi proteici che lavorano in sinergia per garantire la corretta sintesi e localizzazione delle proteine all'interno della cellula.

viene traslocato nel traslocone stesso

Il traslocone cambia la sua configurazione, quando sintetizza un pezzo di dominio idrofilico, aprendosi ciò permette la traslocazione del segmento transmembrana idrofobico a livello della membrana del REL

Abbiamo una proteina con dominio idrofilico che cade nel lume del REL, dominio idrofobico inserito all'interno della membrana del REL e dominio idrofilico volto nel citosol

Camilla Cilluffo Appunti di Citologia 2022

Camilla Cilluffo- Il traslocone riconosce che la proteina deve essere sintetizzata prima dalla parte amminoacidica e poi carbossilica- Traslocone riconosce la proteina, ma non si apre: la blocca verso l'ambiente esterno- Fine segmento idrobico inizio idrofilico il traslocone si apre

Camilla Cilluffo Appunti di Citologia 2022

Camilla Cilluffo

MODIFICAZIONI POST-TRADUZIONALI- La proteina deve ripiegarsi grazie all'aiuto delle chaperonine Oltre il ripiegamento possono avvenire delle modificazioni della catena

(perdita di frammenti/ inizio di glicosilazione)- Il RER è anche la sede del processamento delle proteine neosintetizzate- Il polipeptide nascente entra nel lume del RER e si trova ad interagire con numerosi enzimi di membrana e luminali: PROTEINE DI MEMBRANA

• Enzima peptidasi: taglia la molecola segnale
• Può esserci un inizio di glicosilazione
• Oligosaccaril-trasferasi, glucosil-trasferasi
• Proteine chaperon: guidano il ripiegamento e riconoscono se una proteina è malconformata
• Disolfuro-isomerasi: mediano la costruzione di ponti di solfuro a livello della catena polipeptidica stessa (struttura III)

RIPIEGAMENTO DELLE PROTEINE

• Chaperonine più diffuse: HSP 70 e HSP 60

Se il ripiegamento non va a buon fine, la proteina viene spedita ad un complesso proteico, dove si tenta di farlo piegare nel modo giusto: la proteina viene avvolta da un complesso (formato da HSP 60) a forma cilindrica. Viene utilizzata energia.

Se questo processo di riconfigurazione non

funziona la proteina viene degradata:- a livello del proteosoma vi è un meccanismo di degradazione iniziale del polipeptide che può essere continuato nel citosol dalla peptidasi

Camilla Cilluffo Appunti di Citologia 2022

Camilla Cilluffo

TERMINATA LA SINTESI- Dopo la sintesi raggiunta la conformazione funzionale i polipeptidi vengono indirizzati verso le loro destinazioni- Solitamente le proteine acquisiscono la conformazione funzionale a livello del RER e poi la completa a livello del Golgi- Alcune proteine, però, acquisiscono la conformazione funzionale nel sito in cui svolgeranno la funzione (proteine di procollagene)

SMISTAMENTO DELLE PROTEINE

LA SINTESI AVVIENE DA RIBOSOMI TRANS-MEMBRANA PER PRODURRE

• proteine transmembrana
• proteine solubili luminali (nel RE, Golgi, nei lisosomi ecc)
• Proteine secrete dalla cellula

DA RIBOSOMI LIBERI PER

• Proteine destinate a rimanere nel citosolo
• Proteine che vengono trasferite al nucleo (enzimi, proteine strutturali)
• Proteine periferiche

(associate al lato citosolico)o Proteine destinate ai vari organelli

Le proteine si attaccano alle chaperonine per mantenere una configurazione pressoché lineare in modo da entrare attraverso un complesso proteico nella membrana dell'organello

Camilla Cilluffo Appunti di Citologia 2022

L'APPARATO DI GOLGI

- Una serie di cisterne (3-8) appiattite impilate tra di loro, indipendenti e collegate da vescicole

- Disposte in posizione paranucleare

- Scoperto da Camillo Golgi

- Le vescicole gemmano dal dominio laterale perché nella parte mediana sono troppo ravvicinate tra di loro

- Ha un'organizzazione dinamica durante la mitosi c'è una "matrice" fibrosa che li organizza

- Si occupa della glicosilazione delle proteine nel glicocalice

- È un organulo polare: formato da due parti RETICOLO DEL GOLGI cisà nucleo, RE

Vescicole del RE si fondono tra di loro a formare il reticolo di Golgià si chiama

anche REGIONE di FORMAZIONE del GOLGI. Reticolo perché è una struttura meno ordinata rispetto alla cisterna del Golgi; rete di tubuli e di vescicole "rete del cis-Golgi" CGN. CISTERNA DEL GOLGI trans; membrana. Zona di dissociazione perché cede le vescicole. Rete del Trans Golgi TGN. CISTERNE MEDIALI: sono le uniche che si distinguono l'una dall'altra. ERGIC: reticolo endoplasmatico e cis-Golgi. TRAFFICO VESCICOLARE - La vescicola gemma dal RER e giunge ad una zona di transizione (ERGIC), dove tutte queste vescicole si fondono e creano questa rete di tubuli a formare una cisterna (CIS network). - Una cisterna che ha raccolto n proteine dal RER, le proteine incontrano un corredo di enzimi, subiscono una maturazione e attraverso una nuova vescicola approdano ad una nuova cisterna. - Nella nuova cisterna c'è un nuovo corredo di enzimi; può avvenire una rimodulazione di glicosilazione e così via per tutte le.

cisterne fino ad arrivare alla zona Trans del Golgi, fadove gemmano le vescicole con le proteine mature- Le proteine sono fatte uscire attraverso esocitosi dalla membrana plasmatica- ogni vescicola ha un corredo enzimatico diverso- gli enzimi non si spostano sono residenti

Camilla Cilluffo Appunti di Citologia 2022

Camilla Cilluffo

TRAFFICO DI UNA GLICOPROTEINA- Dalla regione transizionale del RE gemma una vescicola che siporta due proteine transmembrana glicosilate- Arriva ad una cisterna del Golgi e si fonde luminale delàregioneGolgi accoglie il dominio della proteina glicosilato- Dalla regione Trans gemma