8.-Rutas de endocitosis (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2015
Páginas 4
Fecha de subida 22/03/2015 (Actualizado: 15/05/2015)
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Tema 8: Rutas endocíticas La endocitosis tiene funciones como: • Mantener tamaño celular • Defensa (fagocitosis) • Renovación de membrana o receptores • Respuesta a señales extracelulares • Introducción de nutrientes 1. Compartimento endosómico Es un conjunto de túbulos y vesículas que presenta bombas “V” en su membrana para bombear H+ hacia el interior.
Existe un tipo especial de endosomas: los cuerpos multivesiculares. Estos se encargan de degradar proteínas transmembranales mediante invaginaciones de la membrana.
Para el proceso de formación de los endosomas y lisosomas existen 4 posibles modelos: 1.1. Maduración El endosoma temprano se crea a partir de las vesículas de endocitosis y llega a formar el lisosoma por acidificación del pH.
1.2. Vesicular Es un modelo similar al del AG, donde las vesículas comunican el endosoma tardío y el lisosoma.
1.3. Kiss and run El endosoma tardío y el lisosoma intercambian su contenido (enzimas) pero no se fusionan.
1.4. Modelo híbrido El endosoma tardío y el lisosoma se fusionan formando una estructura híbrida.
2. Tipos de endocitosis • Fagocitosis → moléculas grandes • Pinocitosis → ingestión de líquidos en vesículas menores (clatrina, caveolas,...) 2.1. Endocitosis mediada por clatrina Existe un receptor en la membrana que reconoce la molécula a ingerir. Se forman vesículas de clatrina con adaptadores AP2.
En este tipo de endocitosis, al mismo tiempo que entra la molécula deseada, también lo hacen otras sustancias en función de su concentración en el medio externo (pinocitosis en fase fluida).
Los elementos del citoesqueleto del córtex celular dificulta la formación de la vesícula, por lo que es necesaria la actuación de la dinamina.
2.1.1. Disociación receptor-ligando Un ejemplo es la ingestión de colesterol: El receptor (proteína transmembranal) reconoce y se une a la proteína transportadora del colesterol, a pH neutro. Se forma una vesícula de clatrina y el receptor y la partícula LDL llegan a un endosoma, donde el pH es ácido. Esto provoca un cambio conformacional en el receptor, que se separa de la LDL.
A continuación, el receptor regresa a la membrana y la LDL se degrada en un lisosoma, liberándose en el citosol aminoácidos, ácidos grasos y colesterol. La presencia de colesterol en el citoplasma inhibe la síntesis de más colesterol y de receptores LDL, al tiempo que activa un enzima que promueve el almacenamiento del colesterol.
2.1.2. No disociación receptor-ligando Ambas moléculas permanecen unidas, pudiendo reciclarse al mismo o a otro dominio (transcitosis) o degradarse.
1. Reciclaje al mismo dominio Ej.: Ingestión de Fe.
El hierro se une a la apotransferrina formando la ferrotransferrina. Esta se une a un receptor y es endocitado. En el endosoma (a pH ácido), la ferrotransferrina libera el hierro, mientras que el receptor y la apotransferrina regresan a la membrana. Allí, a pH neutro ambas proteínas se separan.
2. Degradación del receptor Ej.: Ingestión de EFG (factor crecimiento celular) Cuando la EFG ha realizado su función, se degrada junto a su receptor, que se marca con ubiquitinas. El receptor se incluye en una vesícula y se forma un cuerpo multivesicular. Finalmente, ambas proteínas se degradan en un lisosoma.
3. Transcitosis Ej.: Transporte de IgG en mamíferos neonatos.
Los anticuerpos son reconocidos por receptores de la membrana de células epiteliales del intestino a pH ácido. Ambos se engloban en una vesícula, forman un endosoma y se crea una nueva vesícula que se fusiona con la membrana basolateral. Allí, a pH neutro, la IgG se separa del receptor, que regresa al dominio apical.
2.2. Endocitosis mediada por caveolina Las caveolas son pequeñas invaginaciones de la membrana plasmática sin revestimiento proteico.
Presentan caveolina, proteína que les permite unirse al colesterol.
Las caveolas se separan de la membrana gracias a la dinamina y se fusionan formando caveosomas. Mediante este método entran en la célula toxinas y virus. Otras de sus funciones son el transporte de colesterol, la señalización celular o la regulación de la elasticidad de la membrana.
2.3. Fagocitosis En células animales está ligada a la defensa. Se forma una vesícula (fagosoma) que contiene la fase ingerida y esta se fusiona con un lisosoma, formando un fagolisosoma.
Para formar la vesícula se emiten pseudópodos gracias a la polimerización de los microfilamentos del citoesqueleto. Para esto es necesario que existan alrededor de la molécula a ingerir señales que interacciones en too momento con receptores de la membrana (mecanismo en cremallera).
En la formación de los pseudópodos participan GTPasas, que activan PIkinasa. Estos enzimas modifican los fosfolípidos de inositol, lo que provoca la polimerización de los microfilamentos.
Finalmente, actúa otra PIkinasa que fusiona las membranas de los pseudópodos, formando una vesícula.
2.4. Autofagia Consiste en la degradación de material de la propia célula.
2.4.1. Macroautofagia Es la degradación de orgánulos defectuosos o que necesitan reducir su tamaño. Una de las membranas celulares se vesícula y rodea el orgánulo a degradar, formando un autofagosoma.
2.4.2. Microautofagia En escasez de nutrientes pueden vesicularse fragmentos del citosol para degradar sus componentes.
2.4.3. Degradación de proteínas Algunas proteínas (con secuencia KFERQ) son transportadas a la membrana del lisosoma, donde se degradan, en lugar de en el proteosoma.
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