Sistemi di membrane citoplasmatiche e traffico vescicolare

RER: flippaggio del dolicolo già legato da 7 zuccheri. Glicosil-transferasi riconosce Asparaginasequenza contenente sul cui gruppo amminico viene formato un legame N-glicosidico.

CITOSOL: ambiente riducente S–H (struttura tridimensionale poco compatta) → Lume del RER: ambiente ossidante S–S (struttura più stabile) → corretto: disolfuro isomerasi- proteina grazie ad azione della non espone più gruppi idrofobici in superficie

corretto: - proteina espone ancora gruppi idrofobici sulla superficie: (nel citosol enzimi ubiquinanti e proteasoma) avviata alla demolizione

1° controllo di qualità: relativo al ripiegamento della catena polipeptidica

RER GOLGI: reparto dove avviene la rifinitura del prodotto, impacchettamento e smistamento finale. Controlla anche le proteine da trasportare

GEMMAZIONE dipende da COPII, che (anche se nei siti di gemmazione delle vescicole non sono presenti meccanismi di esclusione)

TRAFFICO RER-GOLGI: bidirezionale - andata: COPII

– dal RER- ritorno: COPI (anche Golgi-Golgi) – dal GolgiSar1COPII: gemmazione mediata da proteina G: : reclutata da GEF (fattore discambio GDP/GTP). Rab recluta proteine di ancoraggio che le permetteranno dilegarsi al golgi + dineine per movimento su microtubuli.cis, mediale, trans.GOLGI: cisterne del Golgi: Porzione interessata nelloscambio di vescicole:- cis-Golgi network: rivolta verso il RER- trans-Golgi network: rivolta verso membrana plasmaticaCOPI: riportano proteine di membrana, v-SNARE, proteine erroneamentecondotte al Golgi.ARF1proteina G: (come Sar1 per COPII) (porzione KDEL)glicosil-transferasi glicosidasi- o completano il processo di maturazione.- proteine già mature vengono impacchettate con destinazione membranaplasmatica, secrezione, lisosomi- proteine finite per errore qui tornano al RERproteine integrali di membrana monopasso,ENZIMI DEL GOLGI: con unpiccolo dominio sporgente nel citoplasma, una porzione transmembrana e ungrosso dominio che sporge

nel lume e possiede attività enzimatica. secrezione costitutiva o regolata, vescicole da TGN: vescicole destinate a contenenti enzimi lisosomiali TGN membrana plasmatica: CLATRINA: molecola costituita da tre catene triskelion. pesanti che formano una struttura a tre raggi chiamata Le molecole si aggregano in reticoli poligonali che ingabbiano una porzione di membrana incurvandola e favorendone la gemmazione. Formazione del reticolo prevede mediazione di una molecola: una proteina adattatrice, diversa a seconda dell'origine della gemmazione delle vescicole. Queste proteine mediano anche attacco della clatrina alla membrana. Dopo la formazione della vescicola il rivestimento di clatrina viene allontanato consumando energia. GGA- : proteine adattatrici da TGNAP2 (adaptina)- : proteine adattatrici da membrana plasmatica strozzamento dell'invaginazione: dinamina- : proteina G, si combina con GTP, forma un anello che si stringe e causa il distacco della vescicola. VESCICOLE

DESTINATI AI LISOSOMI: contenuto specifico: enzimi lisosomiali legati a recettori specifici per il mannosio 6-fosfato. Le vescicole sono destinate all'endocitosi, gli endosomi, a fondersi con altre vescicole derivanti dai processi di endocitosi, che vengono riempiti di enzimi con la formazione di lisosomi.

Variazione di pH: nel TGN il pH è neutro ed enzimi hanno alta affinità per il mannosio 6-fosfato, l'endosoma ha pH acido per via delle pompe protoniche sulla sua membrana, questo modifica l'affinità dei recettori per il mannosio 6-fosfato, e gli enzimi vengono rilasciati nel lume dell'endosoma. I recettori retro-mersi carichi vengono poi riportati nella zona TGN dal.

SECREZIONE COSTITUTIVA: serve per portare nella membrana nuove proteine integrali di membrana o per portare all'esterno proteine che vanno a costituire matrice extracellulare.

SECREZIONE REGOLATA: propria di cellule specializzate. Materiali da esternalizzare vengono inseriti in vescicole di secrezione, che

Si legano alla membrana plasmatica. L'interazione completa tra le SNARE proteins è però inibita da alcuni fattori, che non fanno fondere le membrane. La secrezione avviene in risposta ad uno specifico segnale, potenziale d'azione, ormonale. Esso causa innalzamento degli ioni calcio nel citosol che determina il distacco della sinaptotagmina dalle SNARE, permettendo l'esocitosi.

ENDOCITOSI: infossature della membrana plasmatica si approfondiscono gradualmente fino a strozzarsi, dando origine a vescicole che si liberano nel citoplasma.

Endocitosi generalizzata/clatrina-indipendente (pinocitosi): inizia spesso in caveole, corrispondenza delle invaginazioni della membrana plasmatica in cui è coinvolta la proteina caveolina.

Endocitosi mediata da recettori, clatrina-dipendente: i recettori coinvolti sono gli stessi responsabili della trasduzione del segnale, l'organizzazione del rivestimento di clatrina necessita dell'intervento di alcuni adattatori, in particolare AP2.

Housekeeping

receptors: combinazione con ligando non è condizione necessaria per far avvenire endocitosi.

recettori che fanno partire vie di segnalazione dopo il legame con il ligando.

FAGOCITOSI: permette alla cellula di inglobare particelle solide di grandimensioni. Anticorpi si legano alla superficie di microrganismi da eliminare marcandoli, recettori dei fagociti riconoscono questi segnali, e parte la trasduzione del segnale che porterà il fagocita ad inglobare il patogeno. Combinazione con il ligando proteine G, Rho, porta ad attivazione di che attivano delle PIK che causano un accumulo di PIP che determina una polimerizzazione dei filamenti di actina. Altra PIK poi trasforma PIP2 in PIP3, corpi residui espulsi per esocitosi.

ENDOSOMI: sistema eterogeneo di vescicole che derivano dalla fusione tra vescicole endocitotiche e vescicole contenenti enzimi lisosomiali provenienti dal Golgi.

- endosomi precoci: si trovano vicini alla periferia della cellula

- endosomi tardivi: più

vicini al Golgipompa protonica di tipo V. La loro membrana è caratterizzata da una smistamento del materiale internalizzato attraverso l'endocitosi: - ligandi rilasciati nel lume dell'endosoma e trasferiti ad un endosoma tardivo - recettori vengono riportati alla membrana plasmatica - recettori di ormoni avviata agli endosomi tardivi per la demolizione - transcitosi recettore-ligando Gli endosomi precoci procedono verso l'interno spostandosi lungo i microtubuli e il loro contenuto viene smistato, vanno inoltre incontro ad una serie di formano corpi multivescicolari attraverso le quali gemmano al loro interno vescicole più piccole. Attività di ESCRT: - proteine provenienti dalla membrana plasmatica e destinate alla demolizione sono riconosciute da ESCRT 0 - ESCRT 0 le raggruppa in seno alla membrana dell'endosoma in zone in cui è presente PIP - complesso recluta ESCRT I, che sposta ESCRT 0 e recluta

ESCRT I e ESCRT II- iniziano invaginazione della membrana verso l'interno dell'endosoma

ESCRT III determina il distacco dell'ubiquitina dalle proteine - e completa il processo.

I corpi multivescicolari possono poi:

• evolvere in endosomi tardivi
• migrare verso l'esterno ed eliminare esosomi (importanti in segnalazione cellulare)

LISOSOMI: corpi litici che svolgono funzioni digestive, presentano una membrana con glicocalice interno che la protegge dall'ambiente acido del lume. Contiene una v-ATPasi che pompa protoni all'interno ed acidifica l'ambiente del lume.

LAMP1:

• proteina con funzione correlata all'assemblaggio dei diversi trasportatori.
• Rab, SNARE: responsabili di interazioni tra lisosomi e strutture bersaglio