Smistamento co-traduzionale e post-traduzionale delle proteine

SMISTAMENTO PRIMARIO DELLE PROTEINE

Proseguimento della sintesi su ribosomi citoplasmatici

Attacco del ribosoma al RER internalizzazione della sequenza polipeptidica mediata da traslocone

EVENTI PROTEOLITICI

Metionina amminopeptidasi

Metionina rimossa da che lascia un'estremità N-terminale libera che viene acetilata da enzimi specifici

Rimozione di entrambe le sequenze terminali, o di alcune sequenze interne (che spesso consente attivazione) inteine ed exteine (eliminate, saldate splicing simile a quello dell'RNA)

Modificazioni di amminoacidi

Comportano modulazione dell'attività (es. idrossilazione prolina) biologica greasy finger

Ancoraggi alla membrana

Ancoraggio permesso grazie ad un legame covalente alla struttura lipidica. Proteine lipidiche svolgono importanti funzioni nella trasduzione del segnale. Es. Glicosil fosfatidil inositolo (GPI)

Signal recognition particle

Complesso di 6 catene polipeptidiche e un piccolo RNA 7SL.

Riconosce una sequenza segnale costituita da 15-30 amminoacidi caratterizzata da un'estremità amminica e caricapositiva. Blocca la traduzione che sta avvenendo nel ribosoma citoplasmatico, fino a quando questo ribosoma non si lega al RER, su cui SRP riconosce il suo traslocone Sec61.recettore. Interagisce anche con il complesso del peptidasi del Sequenza segnale N-terminale viene poi eliminata da una segnale.tre subunità:

1. SRP54: dotata di attività GTP-asica
2. SRP9 e SRP14: interferiscono con la traduzione - la bloccano prima che la catena polipeptidica si allunghi eccessivamente.
3. RECETTORE di SRP: lega due molecole di GTP, scissione di 3 molecole di GTP è fondamentale per creare legame stabile tra traslocone e ribosoma e far distaccare SRPSec61.
4. TRASLOCONE: Forma un canale di passaggio a clessidra sufficiente appena per passaggio della catena, per non far passare altro. Una volta iniziato l'ingresso proteina si lega a BiP (HSP70)

chaperonche la trascina all'internoDistinzione tra proteina destinata al lume del RER e proteina destinata allamembrana (libro)

N-GLICOSILAZIONE: avviene in più tappe, inizia nel RER e si completa neldolicolo fosfato,Golgi. Nel RER inizia a partire dal lipide localizzato sul versantecitoplasmatico. A questo vengono aggiunte 2 unità di GlcNAc e 5 di mannosio.Dopo l'evento di flipping, internamente vengono aggiunti ancora 4 mannosi e 3oligosaccaril-transferasiglucosi. Una catalizza il trasferimento dellastruttura oligosaccaridica ai residui di una asparagina formando un legame N-glicosidico con l'azoto del radicale dell'asparagina.

CHAPERON: intervengono anche nel lume del RER per legare porzioni BiPpolipeptidiche in attesa della sintesi delle porzioni a cui dovranno legarsi.(Hsp70) interazione con regioni idrofobiche

Disolfuro isomerasi : PDI, evita che si formino ponti disolfuro errati, scambia il proprio ponte disolfuro con le cisteine della proteina

neosintetizzataPROTEINA N-GLICOSILATA glucosidasi I e: perde due residui di glucosio (daII), lectine.acquisisce affinità per altre proteine (CNX e CRT) – Chaperon ERp57rimuove terzo glucosio. La proteina così si stacca dalle lectine e perde unmannosio. Se proteina non ha assunto corretto ripiegamento, un enzimaprovvede a riaggiungere glucosio e il ciclo può essere ripetuto.

ERAD: meccanismo che porta alla degradazione di proteine con foldingscorretto. Complessi che coinvolgono chaperon marcano la proteina daeliminare, che viene esportata nel citosol, marcata dall’ubiquitina e demolitanel proteasoma.

Apparato di Golgi: complessi proteici di rivestimento che giungono prendonoil nome di COPII (gemmazione catalizzata da Sar1, spostamento e attracco daproteine Rab)Man mano che le proteine procedono nel Golgi completano la loro maturazione,poi dal TGN partono vescicole destinate alla membrana plasmatica esecrezione, o agli endosomi.

KDEL: COPII fa in modo che

proteine che seguano la via dell’esocitosi siano raggruppati in prossimità della porzione di membrana dalle quali si formerà la vescicola per gemmazione. Non può impedire però che nella vescicola capitino proteine che devono restare nel RER, deve quindi stabilirsi un traffico retrogrado che riporti queste proteine nel RER. Le vescicole di ritorno sono rivestite da COPI, le proteine da riportare presentano una sequenza nella porzione C-terminale KDEL (lisina, asparagina, acido glutammico, leucina), che viene riconosciuta da un recettore di membrana. La maturazione delle proteine prosegue poi nel Golgi, grazie all’azione degli enzimi glicosil-transferasi e glicosidasi, in una catena di trasformazioni che porta alla formazione di N-glicani complessi destinati ai lisosomi. Le proteine subiscono una diversa modificazione degli N-glicani. Non viene rimosso il mannosio, ma viene aggiunto un residuo N-acetil-glicosammina-fosfato che viene poi rimosso lasciando

però il fosfato sulmannosio (formando Mannosio 6-P), il ligando di enzimi che si attivano nel pHacido degli endosomi (idrolasi acide)

Nel Golgi avviene anche la sintesi di glicolipidi e sfingomielina, e di lipoproteinea bassa e alta densità.

secrezione costitutiva:- vescicole di piccole dimensioni, rivestite dadinaminaclatrina, la cui gemmazione è garantita dallasecrezione regolata:- propria di cellule specializzate per la secrezione.

Contengono granuli di secrezione, in cui i prodotti proteici sonoconcentrati e impacchettati in attesa dell'arrivo del segnale che nedeterminerà l'esocitosi regolata

PROTEINE DESTINATE AI MITOCONDRI: presentano un duplice segnale, unoper la membrana esterna ed uno per quella interna. La maggior parte delleproteine mitocondriali sono codificate dal genoma nucleare e trasferite poi nelmitocondrio (doppia membrana – processo difficile). Le due membrane sonocaratterizzate da complessi di trasporto: TOM (traslocasi

La membrana mitocondriale è attraversata da complessi proteici chiamati TOM (traslocasi della membrana esterna) e TIM (traslocasi della membrana interna). Le proteine che devono essere importate nel mitocondrio presentano una sequenza di localizzazione all'estremità amminica, riconosciuta da uno chaperon (Hsp70), che limita il ripiegamento della proteina agevolando l'ingresso lungo i trasportatori. La sequenza di localizzazione, che poi verrà eliminata, è costituita da un'elica anfipatica, con residui idrofobici da un lato e basici dall'altro. TOM20 si lega al lato idrofobico, mentre TOM22, che presenta una superficie debolmente acida, si lega alla porzione basica. TIM23 è in continuità con la membrana interna. Un'altra Hsp70 tira la proteina dall'interno (come BiP). La pre-sequenza è poi tagliata da una proteasi e Hsp70 e la chaperonina Hsp60 contribuiscono al corretto ripiegamento.

Le proteine destinate allo spazio intermembrana dopo il taglio della pre-sequenza espongono una nuova sequenza, che le indirizza verso un altro traslocatore di membrana chiamato Oxa1. Questo traslocatore le porta tra le membrane, permettendo il contaglio successivo della seconda sequenza.

In alternativa, le proteine possono passare solo attraverso il traslocatore TIM e non attraverso il traslocatore TOM.

Per le proteine multimeriche che devono inserirsi nella membrana interna, queste presentano numerose sequenze interne. Accompagnate da Hsp70, vengono riconosciute dal trasportatore TOM70 e inserite nello spazio intermembrana da TOM40. Successivamente, il traslocatore TIM22 le inserisce nella membrana interna.