6. Bases del transport vesicular (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Biologia cel·lular
Año del apunte 2017
Páginas 5
Fecha de subida 26/01/2017
Descargas 4
Subido por

Vista previa del texto

T.6. Bases del transport vesicular El transport vesicular és altament específic. Les vesícules de transport poden portar diferents coses, pel que podem distingir diferents rutes: - Via biosintètica i secretora (vermell): vesícules que distribueixen proteïnes acabades de sintetitzar cap a les membranes plasmàtiques - Via d'endocitosi (verd): suposa generar vesícules a la membrana plasmàtica i introduir material per endocitosi - Via de recuperació (blau): recuperació de proteïnes que s'han escapat del reticle, reciclatge de material.
Per la formació d’una vesícula cal: I. Seleccionar el material que volem transportar: caldrà uns receptors que reconeguin específicament el material a transportar.
II. Formar la vesícula: Això ho fan les proteïnes del revestiment (clatrina, COP I...) III. El revestiment proteic desaparegui: Per això tenim les GTPases monomèriques IV. Reconeixement membrana determinada: Cal un reconeixement específic de la membrana diana i fusió. Per això hi ha les proteïnes Rab i SNAREs que queden al descobert i indiquen a on s’ha de fusionar.
V. Recuperar les proteïnes SNAREs que són necessàries pel reconeixement entre membranes.
TIPUS DE VESÍCULES segons el seu revestiment: 1) Vesícules amb revestiment de COP II: van del RER al Golgi. Revestides per proteïnes amb diferents subunitats. Totes elles polimeritzen la vesícula.
j2) Vesícules COP I: van del Golgi al RER. A més, estan involucrades en el transport entre les diferents cisternes del Golgi (transport intragolgi). Formades per unes proteïnes coatomer que hi ha diferents subunitats que són transmembranals i fixen el revestiment a la membrana.
3) Revestides de Clatrina: es formen a la xarxa trans Golgi i van cap als endosomes i després als lisosomes, o anirien cap a la membrana plasmàtica i endocitosi mediada per receptors. Cada subunitat de clatrina està formada per tres cadenes polipeptídiques grans i tres petites que formen una estructura de tres braços, el trisquelion. Va fent una estructura hexagonal per sobre de la vesicula j4) Vesícules revestides per retròmer: porten reciclatge de material des dels endosomes a la xarxa trans Golgi.
El revestiment és una cobertura proteica que envolta la vesícula i que està ancorada a aquesta vesícula. Les de retròmer també són diferents subunitats que polimeritzen al voltant de la vesícula El revestiment té dues funcions: (1) concentrar determinades proteïnes de la membrana a una regió especialitzada d’aquesta membrana a partir de la qual es formarà la membrana de la vesícula (selecció de proteïnes per al transport) i (2) deformar l’àrea de la membrana donant forma a la vesícula de transport.
PER FORMAR UNA VESÍCULA: 1. Reclutar tots els components necessaris per formar la vesícula (moltes proteïnes)  necessitem uns receptors de la proteïna transmembranal que interactuïn amb els components de la vesícula. El receptor interactua amb els fosfolípids d'inositol concrets.
Hi ha vesícules on el receptor interactua directament amb un component del revestiment proteic (Cop 1, cop 2 i retròmer).
En les vesícules de clatrina, el revestiment no pot interaccionar directament amb el receptor.
Per això hi ha unes proteïnes adaptadores. El receptor interactua amb la proteïna adaptadora i la proteïna amb la clatrina. Les proteïnes adaptadores poden ser les adaptines o les GGA.
L'adaptador té una zona que interactua amb el receptor, una altra amb la clatrina i una altra amb diferents fosfolípids d'inositol.
2. Inici formació vesícula: Qui s’encarrega de fer aquest reclutament són les proteïnes GTPases monomèriques, és a dir, les ARF i les Sar1. Una GTPasa monomèrica és una proteïna que la seva activació i desactivació depèn de la seva unió a GTP. El pas de GTP a GDP depèn d'un grup fosfat. L’activació de la GTPasa allibera una guanina difosfat (GDP) i agafa una guanina trifosfat. Això depèn de la Guanine Exchange factor (GEFfactor d'intercanvi de guanines).
La GTPasa activating protein (GAP) treu un grup fosfat i, llavors, desactiva la GTPasa monomèrica.
Així, Arf-GDP estaria inactiva. Per activar-se, agafa un fosfat i es torna Arf-GTP, que estaria actiu.
Les GTPases monomèriques actuen com a interruptors moleculars que oscil·len entre un estat actiu unit a GTP i un estat inactiu unit a GDP. Dos tipus de proteïnes regulen el pas d’un estat a un altre: els GEF, que activen les proteïnes al catalitzar l’intercanvi de GDP per GTP, i les GAP, que inactiven les proteïnes activant la hidròlisi del GTP unit a GDP.
ARF es troba a la xarxa trans Golgi, a la membrana plasmàtica (per formar vesícules que aniran cap als endosomes) i està involucrada en la formació de COPI i de clatrina.
Sar1 està involucrada en la formació de COP II en la membrana del RER.
Arf o Sar1, quan estan inactives, són proteïnes solubles que es troben al citosol.
A la membrana on s'ha de formar una vesícula hi ha una GEF que activarà la ARF o la Sar 1.
ARF o Sar1 canvien la seva configuració quan hi ha l'intercanvi de nucleòtids. Quan hi ha l’intercanvi (quan està unit a GTP), la cua d'àcids grassos de Sar1 es queda a l'exterior. Com la cua d’àcids grassos és hidrofòbica, s'encora a la bicapa lipídica.
Llavors, ARF queda actiu a la membrana lipídica. ARF pot generar que el revestiment es comenci a polimeritzar sobre aquesta membrana (comença la vesiculació).
Per altra banda, ARF també modifica o activa una serie de quinases o fosfatases que generen a la membrana un fosfolípid d'inositol concret.
3. Pèrdua del revestiment: En determinats orgànuls, el despreniment de la vesícula és espontani. En altres membranes, com la membrana plasmàtica, necessita un aport energètic per poder produir la vesícula, perquè la membrana plasmàtica és més plana i rígida. La dinamina, amb proteïnes accessòries, produeix la fissió de la membrana gràcies a la hidròlisi d'ATP.
Un cop la vesícula s'ha format s'ha de perdre el revestiment proteic. Què podem fer per a què la vesícula perdi el revestiment? - La hidròlisi de GTP unit a GDP causa un canvi conformacional de la GTPasa que extreu l’àcid gras de la membrana, provocant el desensamblatge de la coberta de la vesícula.
4. Reconeixement i fusió de membranes: Ara cal que la vesícula interaccioni amb la membrana diana. Quan la vesícula perd el recobriment es queden unes proteïnes al descobert, que són qui reconeixen la membrana a la que s'ha d'unir.
A la membrana de la vesícula hi ha una proteïna transmembranal que fa de receptor i porta la molècula a transportar, una proteïna transmembrenal SNARE i una proteïna RAB (que és una GTPasa monomèrica). A la membrana diana també tenim proteïnes SNARE i RAB (són diferents de les de la vesícula) VSNARE: de la vesicula TSNARE: de la membrana diana Les proteïnes RAB faciliten el procés de reconeixement de la membrana de la vesícula amb la membrana diana. La vesícula va interaccionant amb diferents membranes fins que troba la seva complementària, la RAB facilita el reconeixement. Si no hi haguessin proteïnes RAB, la fusió es donaria però és més lent. Amb les RAB el procés és molt més ràpid.
Un cop hi ha hagut el reconeixement, s'han de fusionar les dues membranes. Aquí actuen les SNARE, que són proteïnes que tenen uns dominis helicoïdals.
A la diana poden haver 3 tSNARE. La vesícula s'acosta a la membrana diana i, per tant, s'apropen les vSNARE i tSNARE. Aquestes dues s'enrosquen i llavors es genera la fusió.
Per això necessita molta força, ja que s’ha de desplaçar l’aigua de la superfície hidrofílica de la membrana.
Aquesta energia s'aconsegueix enroscant les SNARE.
Característiques de vesícules de transport ...

Comprar Previsualizar