Tema 8. Transport macromolecular a través de la membrana (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Lleida (UdL)
Grado Medicina - 1º curso
Asignatura Estructura i Funció Cel·lular
Año del apunte 2017
Páginas 17
Fecha de subida 09/10/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Tema 8. Transport macromolecular a través de la membrana Transport de membranes - Transport a nivell molecular (permeases): aigua, ions, molècules petites - Transport de partícules (endocitosi/ exocitosi): macromolècules, partícules, microorganismes, virus Transport per vesiculació Endocitosi: formació d’una vesícula carregada amb material extracel·lular i la seva posterior incorporació en el citoplasma.
Exocitosi: formació d’una vesícula intracel·lular carregada amb components intracel·lulars i la seva posterior fusió amb la membrana per buidar el seu contingut a l’espai extracel·lular.
Actualment s’han descobert els exosomes que també fan una exocitosi. Els exosomes venen de components multivesiculars (vesícula que conte moltes vesícules) que quan s’alliberen a la membrana no alliberen substàncies sinó petites vesícules (exosomes).
Tipus de transport endocitosi - Fagocitosi:la fagocitosi és una via endocítica regulada i específica, ja que per tal que una molècula sigui fagocitada és necessari que aquesta s'uneixi a la superfície del fagòcit a través d'un receptor de superfície determinat, unit funcionalment a la maquinària fagocítica de la partícula.
Aquests receptors activats seran els responsables d'enviar el senyal a l'interior de la cèl·lula, fet que provocarà l'inici de la fagocitosi.
- Pinocitosi: La pinocitosi és un procés no específic que es dóna contínuament en totes les cèl·lules eucariotes, generalment a velocitats altes (varien segons el tipus cel·lular). Normalment, aquest tipus d'endocitosi té lloc en zones especialitzades de la membrana plasmàtica on la concentració de determinades proteïnes és elevada. Aquestes regions s'anomenen depressions revestides de clatrina i són el lloc on es produeix l'endocitosi depenent de clatrina.
- Endocitosi mitjançada per receptor: les vesícules que es formen són diferents. A la superfície de la membrana que genera la vesícula hi ha un receptor que selecciona els components amb els que s’ha de carregar la vesícula.
Endocitosi mitjançada per receptor: - Recobertes de clatrina: quan es formen les vesícules queden envoltades de clatrina - Caveoles: envoltades de caveolina - vesícules no recobertes Exemple Com funciona la endocitosi mitjançada per receptor? El colesterol en excés forma plaques d’adenoma a les artèries i les acaba tapant.
Hipercolesterolèmia familiar Deficiència dels receptors LDL, mutacions en els receptors LDL, la apolipoproteÏna B o PCSK9.
Hi ha una relació.
Hipercolesterolèmia familiar relacionada amb mutacions del LDLR LDLR: receptor de partícules que van carregades amb colesterol. SI hi tenim mutacions es produiran diferents problemes.
Classe II: falla el sistema de transport i la membrana de la cèl·lula no té receptors i per tant no podrà absorbir el colesterol.
Classe I: el colesterol no es pot absorbir, no hi ha receptors.
Classe III: no es pot unir, no es pot absorbir el colesterol Classe IV: els clots són un estadi intermedi per a que el colesterol pugui entrar.
Classe V: quan ha entrat el colesterol no es recicla i es queda aturat.
Aquests diferents tipus de mutacions porten a 5 tipus diferents d’hipercolesterolèmia.
LDL Lipoproteïna de baixa densitat. Al centre hi tenim grans quantitats de colesterol i colesterol esterificat. Després tenim una monocapa lipídica on hi ha una proteïna integral que és la apolipoproteÏna B que és l’únic que ens permet identificar unes propietats diferents.
El colesterol viatja per la sang fent una bola de colesterol i recobert per una capa.
La partícula LDL és un complex format per una monocapa de colesterol i fosfolípids que al seu interior està farcida d'èsters de colesterol. A més, integrada a la monocapa lipídica hi ha l’apolipoproteïna B100 (apoB-100).
Endocitosi mitjançada per receptor Receptor → LDL → endocitosi → endosoma → es separen els components (transport i els receptors tornen a la membrana).
Si apoB està mutat la partícula anirà per la sang però no serà reconeguda i augmentarà la circulació del colesterol per la sang.
VLDL (Very-low-density lipoprotein) i LDL (low-density lipoprotein) A l’aparell digestiu els lípids s’empaqueten amb els quilomicrons que els reben el fetge.
LDL té la proteïna apoB, la monocapa i dins el colesterol.
Transport per vesiculació A nivell de la membrana hi ha els receptors LDLR que reconeixen la apoB, quan les partícules LDL passen per costat dels receptors hi interaccionen i disparen el mecanisme pel qual les partícules entren dins la cèl·lula a través de la endocitosi.
Al voltant d ela partícula es polimeritza una coberta de clatrina que fa que es formi la coberta. Això arriba a l’endosoma que té un pH àcid i allí es separa la partícula de LDL que es enviada al lisosoma per a que faci la digestió i el receptor de LDL es tornat a la membrana.
La coberta de clatrina El receptor s’uneix amb els components per la part extracel·lular i per la part citoplasmàtica s’uneix a un adaptador (adaptina) que a la seva vegada s’uneix a la clatrina. Aquesta unió es produeix quan la LDL interacciona amb el receptor.
Quan polimeritza la clatrina ho fa fent una bola i mentre es genera estira la membrana per a que agafi forma de vesícula. Quan s’ha format la vesícula, en el punt de connexió entre la membrana i la vesícula s’hi col·loca la dinamina que estrangula les dues membranes fins que es separen.
Quan ja s’ha format la vesícula la coberta de clatrina es perd i llavors es pot fusionar amb els endosomes.
En el cas dels LDL l’adaptina és el AP-2 que interacciona amb el receptor i també amb la clatrina.
La part que interacciona amb la clatrina quan està activada la fa polimeritzar. Quan s’uneix el lligand al receptor, canvia la configuració de la proteïna que fa que l’adaptina s’hi uneixi.
Formació vesícules endocítiques recobertes (clot recobert) Es forma la coberta amb pentàgons i hexàgons per a poder tancar la bola perfectament.
Clatrina Proteïna citoplasmàtica que resulta de la polimerització dels trisquelió que són uns elements que formen tres unitats.
En un trisquelió hi ha tres cadenes polipeptídques de clatrina pesades i tres de lleugeres.
Adaptina Si tenim mutacions en la adaptina, encara que el lligand s’uneixi al receptor no s’activarà la clatrina.
Les trobem molt dins de les cèl·lules.
Transport intracel·lular Les clatrines i les COP fan la mateixa funció. Tots funcionen per endocitosi mediada per receptors.
Vesícules recobertes Cada moviment té una combinació de adaptines i clatrines o COP. Sempre tenim receptor, adapatina i clatrina o COP.
Estrangulació És el mecanisme de fisió.
A vegades també s’afegeixen al voltant de les vesícules filaments d’actina per a dirigir el moviment de les vesícules.
Dinamina La dinamina també permet la formació de les tubulacions. Consumeix energia (GTP).
*** Tot el que es divideix dins la cèl·lula, trencaments de membrana, utilitza la dinamina.
Hi ha altres proteïnes que fan el mateix que la dinamina com la Arf1/Sar1 en el cas que la vesícula enlloc d’estar recoberta de clatrina estigui recoberta per COPI i COPII.
Endosoma L’endosoma on hi va a parar tot el que entra a la cèl·lula i tria cap a on ha d’anar cada substància.
Separa el receptor del lligand i retorna el receptor a la membrana.
L’endosoma té moltes bombes de protons a la seva membrana que acumulen dins de la cisterna protons. Quan augmenta els protons disminueix el pH.
Els budells s’han d’acidificar i ho fan amb bombes de protons.
El receptor LDL i la apoB tenen afinitat a pH=7 i això permet que a la superfície de membrana s’uneixin. Quan arriben a l’endosoma on el pH=5 el receptor i l’apo B perden afinitat i per tant es separen els dos components Llavors la partícula LDL se'n va al lisosoma a través d’una vesícula i el receptor pateix una exocitosi cap a la membrana on torna a haver-hi pH=7 i pot tornar a unir-se a apoB.
Transport per vesiculació- Immunitat dels nadons Quan neix un nen diuen que té les defenses molt baixes, cau perquè la mare li estava transmeten a través del sistema de la sang el seu sistema immunitari. Poc a poc comença a fabricar les seves Ig però hi ha un període on el nen està poc protegit.
Durant el primer any de vida es produeix una caiguda transitòria de les IgGs.
Les cèl·lules dels nadons tenen receptor de les IgG (ph=6) i s’endociten a l’endosoma ho envia a l sang on el ph=7 i la IgG i el receptor ja no tenen afinitat i es separen. No es separen a l’endosoma perquè al pH de l’endosoma tenen afinitat.
Aquest tipus de transport es diu transcitosis.
Substàncies travessen tota una membrana per vesícules.
Quan el nen està dins de la mare les IgG de la mare s’endociten (travessen la membrana) fins a arribar a la circulació del fetus (transcitosis). Es produeix un canvi d’afinitat de receptor d’un costat a l’altre.
Quan el nen beu llet de la mare, en el sistema intestinal s’endociten les Ig fins a arribar a la superfície basal.
Transport per vesiculació Caveoles La proteïna que polimeritza aquí és la caveolina que serveix per transportar substàncies a través de la membrana.
Aquestes caveoles estan formades per una membrana tipus raft en que hi ha esfingomielines, colesterol.. i són més gruixudes. Al tenir raft acumulen molts receptors que fan que les senyals vagin allí i així poden acumular substàncies.
Exemple Moltes vegades aquestes vesícules interaccionen amb el citosquelet per poder-se moure pel citoplasma.
Components que entren per endocitosi mediada per receptors - Toxines - Virus - Proteïnes del sèrum - Ig - Hormones i factors de creixement Cada tipus activa diferents tipus d’endocitosis per poder entrar al citoplasma.
Infecció vírica (virus de la ràbia) Entra a les cèl·lules per endocitosi mediada per receptor.
Es fa una vesícula que dins té la partícula vírica. Quan la partícula vírica es fusiona amb l’endosoma (ph àcid) expulsa el virió dins del citoplasma de la cèl·lula. Els virus ha copiat els mecanismes i els utilitza.
Toxina difteria Entra a la cèl·lula per endocitosi mediada per receptor. La subunitat A (unitat funcional) s’escapa de l’endosoma i va al citoplasma on interacciona amb la síntesi de proteïnes i genera proteïnes que produeixen la toxicitat i la malaltia.
Fagocitosi Per a que una cèl·lula faci una fagocitosi ho ha de reconèixer i com que normalment són partícules molt grans realitza una polimerització del citosquelet per a que ho envolti amb la membrana.
La interacció de la partícula amb la membrana fa que es polimeritzi el citosquelet i envolti la partícula.
Després se'n va al lisosoma.
Hi ha diferents tipus de fagocitosis però sempre hi ha una activació de la polimerització del citosquelet (actina) per a que dirigeixi la membrana.
Exocitosi Hi ha dos mecanismes: - exocitosi constitutiva: es va alliberant a mesura que es va formant les substàncies - exocitosi regulada: la cèl·lula té una vesícula i només fa la exocitosi quan rep la senyal Exocitosi regulada Només s’allibera neurotransmissor quan es rep la senyal a través de l’obertura de canal de calci.
Fagocitosi El macròfag té una serie de receptors que detecta la fosfatidilserina (cèl·lules en apoptosi).
Virus Zika Endocitosi mediada per receptor.
...

Comprar Previsualizar