Tema 9 (2012)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2012
Páginas 6
Fecha de subida 21/02/2015
Descargas 6
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 9: RUTES ENDOCÍTIQUES Totes les rutes que es formen a la membrana plasmàtica, van cap als endosomes i arriben als lisosomes formen la ruta d’endocitosi que conflueix amb la via biosintètica quan el Golgi envia els enzims.
FUNCIONS DE L’ENDOCITOSI -Introducció de nutrients -Resposta a senyals extracel·lulars -Renovació de la membrana plasmàtica o de receptors, els receptors que ja no volem a la membrana plasmàtica els endocitem i es porten als lisosomes.
-Defensa (fagocitosi en cèl·lules especialitzades) -Mantenir la mida de la cèl·lula. Compensa l’increment de la membrana plasmàtica. Durant la citocinesi la cèl·lula creix molt en mida (hi ha aportament de vesícules) i llavors l’exocitosi compensa aquest augment.
COMPARTIMENT ENDOSÒMIC Tot el que entra via endocitosi acaba als lisosomes. Abans d’arribar-hi, per això, es passa pels endosomes: D’endosomes n’hi ha de molts tipus: -Perifèrics o primerencs (estan sota la membrana plasmàtica)pH=6.
-De reciclatge (emmagatzemen proteïnes que es poden necessitar en alguns moments).
-Multivesiculars o cossos multivesiculars: en els lisosomes, les proteïnes solubles es degraden totalment, però les parts que no estan amb contacte amb el lumen lisosomal no es degraden. Així, anirien quedant com a proteïnes mal plegades que s’acumularien a la membrana del lisosoma, per tal de solucionar això el que es fa és formar-se un cos multivesicular. Així, quan les substàncies que s’han de degradar amb els seus receptors arriben a l’endosoma, la vesícula que transporta aquest complex es fusiona amb la membrana de l’endosoma. Llavors tot això que s’ha de degradar s’invagina dins l’endosoma i llavors no se sap per quin procés, aquesta vesícula en la qual els seus components s’han de degradar totalment arribarà dins el lisosoma com una vesícula que es degradarà íntegrament. No es sap del cert com passa aquest pas, hi ha diferents teories: -Una teoria és la maduració de l’endosoma -L’altre hipòtesi es que existeixin altres compartiments que es vagin comunicant entre ells amb vesícules -Kiss and run: l’endosoma i el lisosoma interactuen, canvien material i llavors tornen al seu estat.
-L’altre model és el model híbrid, que diu que els endosomes tardans i lisosomes es fusionen per un moment, formen un cos híbrid i es reciclen els materials.
-Perinuclears o tardans A mesura que es va entrant del medi endosòmic cap al lisosòmic, el pH es va fent més àcid (gracies a les bombes de protons que tenen tots aquests endosomes).pH= 5’5. Estan propers al nucli.
No està clar que és un endosoma tardà, un endolisosoma o un lisosoma.
TIPUS ENDOCÍTICS FAGOCITOSI Es dóna en cèl·lules especialitzades, és una forma de defensa i es formen vesícules més grans.
PINOCITOSI Es dóna a totes les cèl·lules. Es formen vesícules petites i s’introdueixen fluids, n’hi ha diferents tipus: -Pinocitosi mediada per clatrina (1) -Caveolas (2) -Macropinocitosi: es formen protuberàncies a la membrana gràcies a filaments d’actina i fa una vesícula que fa entrar algunes substàncies i a vegades patògens. (3) -Altres 1.ENDOCITOSI DEPENDENT DE CLATRINA O MEDIADA PER RECEPTORS Es posen uns receptors específics a la membrana plasmàtica que interactuen amb una molècula, es forma una vesícula de clatrina que es fusiona amb els endosomes primerencs(endocitosi mediada per receptors), alhora que passa això es dóna un altre procés, si en el medi hi ha moltes molècules d’un tipus però que no són les especifiques del receptor entraran igualment dins la vesícula però no específicament, llavors parlem de l’endocitosi no mediada per receptor (pinocitosi en fase fluida).
Una endocitosi mediada per receptors seguirà una cinètica enzimàtica, perquè dependrà dels receptors i de les molècules a l’exterior. L’endocitosi no mediada per receptor serà semblant a la difusió simple, com més molècules hi hagi a l’exterior, més probabilitats que entrin amb vesícules.
Endocitosi mediada per receptors Consisteix a fer una vesícula de clatrina a la membrana plasmàtica.
Actualment encara no se sap quina molècula és la responsable de reclutar els components per tal de formar la vesícula. Els adaptadors per aquest tipus d’endocitosi són els AP2. La clatrina sembla que es polimeritza a la membrana enganxada a diferents adaptadors sense que hi hagi els receptors inserits. La clatrina polimeritza i es formen depressions a la membrana on s’insereixen els receptors (es mouen per la membrana fins a arribar a les depressions) gràcies als adaptadors, llavors la dinamina escanya la vesícula, perd les clatrines (hi ha una xaperona que promou la despolimerització), té encarades les SNARES a la membrana i es fusiona amb l’endosoma primerenc i allibera els seu contingut.
El compartiment endosòmic varia de pH a mesura que va avançant. Pot ser que arribi un punt en que el pH es prou àcid i promou un canvi conformacional que fa que el receptors s’alliberin dels lligands (proteïna que transporta) el lligand llavors es degradarà i receptor es reciclarà. Pot ser que el pH no afecti la forma del receptor, llavors el conjunt receptor-lligand se’n va als lisosomes i és degradat, pot ser que només siguin reciclats o que es produeixi trancitosi.
a) Dissociació receptor-lligand: Ingestió de colesterol: el colesterol va associat a proteïnes que el protegeixen del medi aquós. Es pot transportar amb partícules LDL per exemple. Les LDL a l’interior tenen ésters de colesterol, una capa de fosfolípid, i una proteïna que recobreix la partícules LDL (apoproteïna B).
Per captar aquestes partícules es necessita un receptor a la superfície de la cèl·lula que és una proteïna transmembranal. Aquest receptor té un domini específic que reconeix la AP2. El receptor reconeix una part de la apoproteïna B.
Un cop formada la vesícula de clatrina es perd el revestiment i s’allibera el material en els endosomes primerencs, des d’allà aquests receptors carregats amb les LDL arriben els endosomes tardans on el pH fa un canvi conformacional al receptor i s’allibera la LDL. El receptor es recicla cap a la membrana plasmàtica. La partícula LDL arriba als lisosomes, es talla la partícula LDL: de la part proteica s’aconsegueixen aminoàcids, el colesterol es treu tot fora i els àcids grassos també els aprofitarem. Quan hi ha colesterol al citosol, s’inhibeix l’enzim que sintetitza colesterol i s’activa un enzim que l’emmagatzema, si hi ha prou colesterol, s’inactiva la síntesi dels receptors de LDL.
Hi ha persones que tenen defectes en els receptors LDL: -No hi ha receptors i el colesterol s’acumula als capil·lars --El domini d’unió amb la LDL és defectuós -La interacció receptor-adaptador no és bona b) Receptor i lligand junts: -Els dos poden anar als lisosomes i ser degradats o bé els dos poden anar a la membrana plasmàtica a reciclar-se.. En una cèl·lula que no està polartizada es pot reciclar a qualsevol lloc de la cèl·lula. En una cèl·lula polaritzada es pot: -Reciclar al mateix domini de la membrana plasmàtica.
-Degradar en els lisosomes.
-Reciclar a un altre domini de la membrana plasmàtica (trancitosis): es transporta un receptor des d’una membrana a una altra.
1.Reciclatge de receptor i lligand al mateix domini de la membrana: Ex/ Ingestió de ferro: el ferro a les cèl·lules entra gracies a que va carregat a la apotransferrina, quan la proteïna apotransferrina esta carregada amb ferro es parla de la transferrina, A la membrana hi ha uns receptors de la transferrina, aquests exposats a la membrana plasmàtica a pH neutre s’uneixen amb la proteïna carregada amb ferro, llavors es fa una vesícula de clatrina i AP2 i la vesícula es fusiona amb el compartiment endosòmic que toca, allà el pH àcid descarrega el ferro que s’allibera de la proteïna i surt al citosol on s’utilitzarà. El receptor i la proteïna buida de ferro (Apotransferina) retornen cap al mateix domini de la membrana plasmàtica però quan surt a fora, el pH neutre fa que el receptor alliberi la proteïna buida. La proteïna te dues configuracions: la carregada amb ferro i la buida. A pH neutre i no carregada s’allibera del receptor.
2.Degradació receptor: El que indica que una cèl·lula s’ha de dividir es el factor de creixement, quan un receptor interactua amb un factor de creixement que hi ha a la membrana es produeix una mena de senyalització que fa que la informació arribi al nucli.
Per controlar que aquest tipus de receptors actuïn una vegada, degradem el receptor una vegada s’ha iniciat la senyalització, hi ha d’haver un mecanisme perquè aquest receptor no interactuï: -Una de les opcions és que el receptor conjuntament amb el factor de creixement sigui degradat als lisosomes: així es marca amb una ubicuitina al seu domini citosòlic. Aquest senyal indica que el receptor no s’ha de reciclar sinó que s’ha de degradar als lisosomes. L’endosoma per degradar en la totalitat el receptor s’haurà d’invaginar i formar els cossos multivesiculars.
3.Trancitosi: Reciclatge(moviment) d’un domini de la membrana a un altre: EX/ transport d’Ig que entren per la llet materna en els nounats i son internalitzades a través de l’intestí. Les Ig interactuen amb els receptors a pH=6 i s’endociten. A continuació arriba a l’endosoma, el pH no es prou àcid per desenganxar-los i segueix fins al domini basolateral. Un cop allà, el canvi de pH (Ph=7) fa que s’alliberin al reg sanguini.
a cap al reg sanguini. Finalment el receptor va als endosomes i es recicla cap a la membrana apical. Es un transport transepitelial.
2.CAVEOLES (ENDOCITOSI MEDIADA PER CAVEOLINA) Són petites invaginacions de la membrana plasmàtica que estan relacionades amb els microdominis lipídics, es formen en els lípids Rafts: zones riques en colesterol, glucoesfingolipids i esfingomielina. En aquestes invaginacions hi ha caveolines, la caveolina és una proteïna integral de membrana i interacciona amb les molècules de colesterol.
Funcions de les caveoles: -Està relacionada amb el transport de colesterol.
-Relacionada amb processos de senyalització cel·lular.
-Regulació de l’elasticitat de la membrana (més rígida-plana o elàstica).
-Trancitosi Les caveoles tenen dinamina en els colls de les vesícules que es formen i que permeten la formació de la vesícula. Es desconeix el procés perquè les vesícules no tenen revestiment. Les caveoles s’alliberen i poden fusionar-se tant en els endosomes com en els caveososmes (nous orgànuls) o fer un reciclatge cap a la membrana.
Les caveoles son un lloc d’entrada del patògens-> entren, van al caveosoma, al reticle, i allà surten pel citosol a través del translocon.
FAGOCITOSI És un procés depenent de senyals que només es dóna en cèl·lules especialitzades, és un mecanisme de defensa o treure cèl·lules mortes del teixit... El mecanisme consisteix en mitjançant unes protuberàncies (pseudòpots de la membrana) es rodeja la partícula, orgànul, cèl·lula...formant un fagosoma que al final arribarà als lisosomes que degradaran tot el material, que pot ser reciclat o expulsat a l’exterior.
En la fagocitosi es necessita que hi hagi una interacció total dels pseudòpots amb tota la partícula, aquest rodejament de la partícula es produeix gracies a interaccions especifiques. Si no, no hi ha fagocitosi.
No només hi ha proteïnes que reconeixen les proteïnes que s’han de fagocitar sinó també oligosacàrids de superfície, anticossos i fosfolípids de membrana (llavors parlem d’apoptosi).
Sembla que la formació d’aquestes protuberàncies que es donen per una xarxa de microfilaments d’actina que polimeritzen sembla ser que es degut a una modificació dels fosfolípids de la membrana.
A posteriori hi ha una altra modificació dels lípids de la membrana que elimina els microfilaments de la base de la vesícula i una altra remodelació dels lípids de la membrana.
Les cèl·lules també poden ingerir material artificial.
AUTOFÀGIA Hi ha coses pròpies de la cèl·lula que també es degraden als lisosomes (Autofàgia), n’hi ha de diferents tipus: -Macroautofàgia: és un reciclatge d’orgànuls envellits, malmesos o per exemple per regular l’excés d’un orgànul (incrementació del reticle llis o rugós en diversos moments). És una membrana que no sabem d’on prové que el que fa es rodejar un orgànul determinat i quan hi ha aquesta vesícula formada es fusiona amb un lisosoma.
-Microautofagia: es la introducció de metabòlits propis de la cèl·lula en moments sense nutrients: la membrana del lisosomes s’invagina i agafa material del citosol.
-Degradació d’unes proteïnes específiques al citosol que s’envien als lisosomes: unes proteïnes tenen una seqüència KFERC que es reconeix per xaperones que la porten als lisosomes, la despleguen i per un canal la fan entrar. Les altres proteïnes es degraden als proteosomes.
...