Tema 7 (2012)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2012
Páginas 5
Fecha de subida 21/02/2015
Descargas 5
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 7: BASES DEL TRANSPORT VESICULAR Tot el sistema membranós intern es comunica mitjançant vesícules de transport que no solament transporten les proteïnes acabades de sintetitzar, sinó també reparteixen els lípids formats al REL als orgànuls de tot el sistema membranós intern.
-Les proteïnes acabades de sintetitzar es reparteixen mitjançant vesícules primer al Golgi (normalment totes les vesícules han de passar forçosament al Golgi, però hi pot haver alguns casos de vesícules que es saltin passos) i després als altres orgànuls, aquesta ruta es la biosintètica i secretora. Però també hi ha rutes de reciclatge entre el Golgi i el reticle (vesícules de COP I) i hi ha una ruta endocítica: vesícules que es formen a la membrana i porten substàncies per degradar als lisosomes.
Dintre d’una vesícula es transporta un material seleccionat i determinat que es porta específicament a la membrana que toca. El transport ha de ser molt específic perquè sigui correcte. Perquè aquet transport sigui específic es necessita alguna cosa que seleccioni el material que s’ha de transportar (proteïnes adaptadores i receptors) i un reconeixement específic de la vesícula amb la membrana que s’ha de fusionar (proteïnes Rab, SNARES…) A més d’això necessitem moltes altres proteïnes per formar la vesícula: proteïnes de revestiment proteic que permet deformar la membrana, NSF i SNAP que permeten la fusió, GTPasa monomèrica que recluta els components i despolimeritza el revestiment...(ARF i Sar I) TIPUS DE VESÍCULES La majoria de les vesícules de transport es formen a partir de regions de la membrana revestides. Gemmen com a vesícules revestides que presenten una malla característica de proteïnes recobrint la seva superfície citosòlica. Abans que les vesícules es fusionin amb la membrana acceptora, la coberta s’allibera, el qual permet que les dues cares citosòliques de les membranes es posin en contacte i es fusionin. Cadascuna d’aquestes vesícules es forma en un compartiment determinat per arribar-ne a un altre de determinat.
-Revestides de Clatrina: Aquestes vesícules surten de la xarxa trans-golgi i segueixen dues rutes: -Unes surten de la cara Trans, van cap als endosomes i després lisosomes (Ruta biosintètica).(hidrolases àcides) Revestiment: triesquelons de clatrina Adaptadors i receptors: AP1 o GGA GTPasa monomèrica associada: ARF -Les altres van a la membrana plasmàtica en una secreció regulada.
Revestiment: triesquelons de clatrina Adaptadors i receptors: AP1 GTPasa monomèrica associada: ARF -Altres es formen a la membrana plasmàtica, van als endosomes i després als lisosomes. (endocitosi mediada per receptor).
Revestiment: triesquelons de clatrina Adaptadors i receptors: AP2 GTPasa monomèrica associada: ? Aquestes vesícules tenen a la seva membrana un revestiment proteic únicament de la clatrina que s’uneix formant estructures de tres potes anomenades triescalons de clatrina que es polimeritzen entre ells i formen la vesícula.
-Revestides de COPI: -Aquestes vesícules transporten material des del complex de Golgi cap al reticle. (recuperació o reciclatge) Revestiment: COP alfa, beta, beta’, gamma, delta, epsylon,ksy Adaptadors i receptors: COP alfa i beta GTPasa monomèrica associada: ARF -També fan un transport entre les cisternes del Golgi. Estan formades per COP alfa, beta...
Revestiment: COP alfa, beta, beta’, gamma, delta, epsylon,ksy Adaptadors i receptors: COP alfa i beta GTPasa monomèrica associada: ARF -Revestides de COPII: -Aquestes van del reticle al Complex de Golgi. Formades de diferents proteïnes (sec23/24…)(ruta biosintètica secretora) Revestiment: Sec 23/24, Sec 13/31, Sec 16 Adaptadors i receptors: Sec 24 GTPasa monomèrica associada: Sar1 -Revestides de retròmer: Porten material des dels endosomes a la xarxa transgolgi, es un reciclatge. Per diferents proteïnes.
Revestiment: SNX1, VPS26, VPS29, VPS35 Adaptadors i receptors: VPS35 GTPasa monomèrica associada: ? MECANISME DE FORMACIÓ DE VESÍCULES És la polimerització del revestiment de la vesícula el que pot deformar la membrana per formar la vesícula.
1. Es recluten els materials necessaris (GTPases monomèriques associades a ARF o Sar1) 2. Es deforma la membrana per la força de la polimerització 3. Es forma la vesícula Un cop formada la vesícula, aquesta perd el revestiment proteic perquè nomes es fa servir per deformar la membrana i generar la vesícula i perquè necessitem les proteïnes de la superfície de la vesícula a fi que hi hagi un reconeixement específic amb les cèl·lules diana (on ha d’actuar).
Reclutament de components: GTPases monomèriques La formació de la vesícula la incien unes proteïnes primordials anomenades GTPasa monomèrica. Aquesta es pot unit a GTP o GDP. Si la GTPasa està unida al GDP, està inactivada i si està unida a GTP activada. Per fer el canvi d’inactiva a activa hi ha dues proteïnes més, la primera, la GAP promou la hidròlisi del GTP i per tant la GTPASA s’inactiva i es perd un fosfat. Per tal de tornar-la a activar actua la GEF que treu el GDP i afegeix GTP, de manera que la GTPasa s’activa.
Hi ha dos tipus d’ATPases: -La ARF inicia la formació de les vesícules que surten de la xarxa transgolgi cap als endosomes i lisosomes i cap a la membrana plasmàtica. També inicia la síntesi a les que van entre el Golgi i les que van del Golgi al RER.
- La Sar1 inicia la formació de vesícules que surten del reticle i van al Golgi L’estructura de les dues proteïnes és semblant i el mecanisme també.
Les dues són solubles quan estan inactivades, per activar-les necessitem una GEF que es situa a la membrana donadora on s’ha de generar la vesícula i promou l’intercanvi de nucleòtids. Llavors ARF o SAR 1 fan un canvi conformacional. Aquestes proteïnes tenen una zona hidrofòbica amagada del medi aquós quan estan inactivades, però l’activació deixa la cua a la vista del medi, quan s’activen, la proteïna amaga la cua a la membrana (s’inserta). Un cop ARF o SAR 1 s’incerten a la membrana, d’alguna manera ARF activa una sèrie de proteïnes que modifica uns lípids minoritaris de la membrana (fosfolípids inositol) que quan canvien la configuració poden interaccionar directament amb els adaptadors i receptors, per altra banda també es comença a reclutar el revestiment proteic. No se sap si aquestes dues coses son independent o bé la modificació dels fosfolípids de membrana indueix el reclutament del revestiment.
Selecció del material: adaptadors Són les molècules que seleccionen específicament el material que hem de transportar. Hi ha un receptor que té una seqüència determinada i és seleccionat per una proteïna adaptadora que selecciona el receptor per la seva seqüencial i el receptor després d’aquesta selecció reconeix la seqüència de la substancia que ha de transportar. Els fosfolípids inositol (els que canvien de conformació) es veu que interactuen amb els adaptadors i els agafen perquè activi el receptor. Alguns adaptadors s’enganxen també amb el revestiment (ex/ vesícules de clatrina). En les de cop i retròmer, l’adaptador ja es un component del revestiment.
-Per les vesícules de clatrina els adaptadors són adaptines (AP1 i AP2) hi ha zones de la seva estructura que interactuen amb la clatrina, altre amb el receptor i altres amb els fosfolípids. A més de les adaptines, les vesícules de clatrina també tenen la GGA.
-Les vesícules de COP son relativament diferents , una part del revestiment actua com a adaptador, un braç sembla que en les de les cop2 interactua amb el receptor.
Mecanisme de formació de les vesícules Com que hi ha moltes GTPases es va deformant la membrana gràcies a la polimerització del revestiment.
A la major part de les membranes internes, tot això ja és suficient perquè es fissionin les membranes. En el cas de la membrana plasmàtica es necessita ajuda extra de la dinamina que és una GTPasa que polimeritza el coll de la vesícula que s’està formant i la desenganxa de la membrana (escanya mitjançant hidròlisi d’ATP) Necessitem aquesta ajuda perquè la membrana plasmàtica és molt plana, a més, sota la membrana hi ha el còrtex amb proteïnes que d’alguna manera fan barrera i impedeixen que la vesícula entri dins.
RECONEIXEMENT I FUSIÓ DE MEMBRANES Un cop formada la vesícula, el revestiment es perd bàsicament perquè la GTPasa monomèrica hidrolitza el seu GTP i es queda unida a GDP. La vesícula queda descoberta i es veuran les proteïnes de reconeixement, que diuen amb quina membrana s’ha de fusionar la vesícula. Algunes d’aquestes proteïnes són les Rab i SNARES. Hi ha dos tipus de SNARES, les V-SNARES a la vesícula i les T-SNARES a la membrana de la cèl·lula diana. La proteïna Rap té uns electors Rap a la membrana diana.
La Rap és una GTPasa monomèrica i actua igual que les altres GTPases monomèriques de manera que quan es formen les vesícules s’hi posa. La vesícula un cop ha perdut el revestiment va rastrejant la membrana diana fins que troba la seva proteïna complementària.
A la membrana diana hi ha més SNARES que tenen dominis helicoïdals, quan la vesícula s’hi apropa hi ha un reconeixement i els dominis helicoïdals de la VSNARE i la T-SNARE s’enrotllen i d’alguna manera es va tibant la vesícula a la membrana i així s’aconsegueix fusionar les dues membranes. La fusió de les vesícules es pot produïr encara que no hi hagi proteïnes Rap, de fet aquestes el que fan és facilitar el procés. Quan no n’hi ha, el procés de fusió és més lent.
Un cop s’ha produït la fusió de les membranes, els dominis de les SNARES de la vesícula estan junts, i necessito que la V-SNARE sigui reciclada i es retorni al compartiment d’on provenia. Això es fa mitjançant unes proteïnes que utilitzen ATP i desenrotllen els dominis (són les NSP i altres). A partir d’aquí les T-SNARES continuen a la membrana i les V-SNARES retornen a la membrana d’on provenien. Molta de la maquinaria utilitzada per les vesícules ha de retornar al seu compartiment donador.
...