26/05/15  

1  

TRÁFEGO INTRACELULAR marilenehl@usp.br

Biossíntese Protéica

Após síntese no ribossomo, cada proteína deve encontrar seu destino seguindo uma

rota específica guiadas por sinais presentes na sua sequência

26/05/15  

2  

Biossíntese Protéica Sequência de aminoácidos direcionam

as proteínas recém-sintetizadas para diferentes localizações

- 15 a 60 resíduos - Freq/te removido (sinal peptidase) - Seq. linear ou distante

Tipos diferentes de peptídeo sinal são usados para especificar diferentes destinos celulares

- Transporte por Barreiras (transportam ativamente macromolécula específicas-Poros nucleares)

-  Transporte transmembrana (proteínas transportadoras ligadas a membrana transportam diretamente proteínas específicas (do citosol para RE ou Mitocôndria) -  Transporte vesicular (vesículas transportadoras carregam proteínas de um compartimento para o outro.(RE para Golgi)

Biossíntese Protéica: Tipos de transporte de Proteínas

Transporte vesicular: as vesículas de transporte brotam de um compartimento celular e

fundem a outros

O lúmem de cada compartimento ao longo das vias biossintética-secretora e endocítica é topologicamente equivalente ao exterior da célula, e os compartimentos vesiculares estão em

constante comunicação entre si

26/05/15  

3  

Montagen e desmontagem da capa de clatrina

26/05/15  

4  

26/05/15  

5  

SNAREs/Rab- Fusão de vesículas

Proteínas citosol-cataliza fusão membranas

26/05/15  

6  

Compartimentos intracelulares envolvidos nas vias biossintética-secretora e endocítica

(sistema de endomembranas)

Complexo de Golgi

Estrutura polarizada que recebe proteínas recém-sintetizadas e lipidios a partir do RE e as distribui para MP, lisossomo e vesiculas secretoras Coleção de cisternas envoltas por membranas e achatadas Cada unidade de pilha possui duas face distintas face cis e uma face trans e conectadas por cisternas (compartimeno intermediario).

Processamento (modificação) e transporte das moléculas sintetizadas

no RE

26/05/15  

7  

Compartimentalização funcional do Complexo de Golgi.

Biossíntese: Secreção (Exocitose)

Vesículas destinadas a MP deixam a rede trans Golgi

Exocitose

Proteínas solúveis e outras substâncias são estocadas ou liberadas Vesículas secretórias

Vias constitutiva e regulada

Biossíntese: Exocitose/Secreção

Constitutiva: opera em todas as células, proteínas solúveis e lipídios secretados Regulada: proteínas selecionadas são concentradas e estocadas até um sinal extracelular para estimular sua secreção. Células especializadas: Hormônios, neurotransmissores e enzimas digestivas

Vias de seleção de proteínas na rede trans Golgi

Vesículas sinápticas: aguardam sinal extracelular para liberar seu conteúdo

REGULADA

• Liberação de insulina de um vesícula secretória de pânceras.. (Courtesy of Lelio Orci, from L. Orci, J.-D. Vassali, and A. Perrelet, Sci. Am. 256:85–94, 1988.)

26/05/15  

8  

Exocitose X Endocitose

Macrófago fagocitando duas células vermelhas, setas apontam os pseudopódios.

Transporte de macromoléculas (fuidos ou partículas) e células

Endocitose Exocitose

Transporte por vesículas Transporte por vesículas (endossomos)

Secreção de proteínas carboidratos e lipídios

para o exterior

Sistema de endomembranas

As vias secretoras e endocíticas

Endocitose

Funções: -captação de nutrientes; -transporte de moléculas/ sinalização (ligante/receptor) -manutenção da homeostase da membrana plasmática -proteção entrada patógeno

Processo pelo qual cel. eucarióticas internalizam fuido extracelular, macromoléculas, partículas em vesículas (endossomos). Endocitose tb remove lipídios da MP. Tráfico endossomal - Via de degradação- entrega moléculas internalizadas aos lisossomos para sua degradação;

-  Via de reciclagem: entrega uma molécula internalizada de volta para MP

ENDOCITOSE

Pinocitose

TIPOS:

Fagocitose (ameba, macrófagos, neutrófilos)

(fagossomos) Ingestão partículas grandes e células, envolvimento citoesqueleto) (vesículas >250nm)

(endossomos) Ingestão de fluidos e peq. Partículas (vesículas 150nm)

A- Macropinocitose (envolvimento citoesqueleto)

Pequena escala B- Endocitose mediada por clatrina D- Endocitose mediada por cavéola C- Endocitose independente de cavéola e clatrina

Grande escala

Requer deformação da MP

Fagocitose

Mecanismo molecular para fagocitose de uma bactéria pelo macrófago

Ameba ingerindo uma célula vermelha

- Defesa contra patógenos invasores -  adesão, englobamento, fusão com lisossomos e degradação,

-  facilitada por opsoninas- mol. facilitadora (anticorpos, complemento)

26/05/15  

9  

  Via mais discreta, taxa de endocitose é menor, qdo comparada a clatrina;

  Pequenas vesículas (~50nm), encontradas em vários tipos celulares, prnicipalmente células endoteliais;

  Internaliza membranas enriquecidas de lipid-rafts;

  Via usada por GPI-ancordas, vírus, toxinas;

  Via requer dinamina e actina;

  Transcitose e tráfego retrógrado (Golgi para RE)

Endocitose mediada por vesículas recobertas: CAVÉOLA

Caveolina

-  Proteína integral de 22kDa;

-  cavéolas;

-  Alta afinidade a colesterol;

-  Estabiliza microdimínios de membranas ricos em esfingolipídeos e colesterol

ENDOCITOSE

Pinocitose

TIPOS:

Fagocitose (ameba, macrófagos, neutrófilos)

(fagossomos) Ingestão partículas grandes e células, envolvimento citoesqueleto) (vesículas >250nm)

(endossomos) Ingestão de fluidos e peq. Partículas (vesículas 150nm)

A- Macropinocitose (envolvimento citoesqueleto)

Pequena escala B- Endocitose mediada por clatrina D- Endocitose mediada por cavéola C- Endocitose independente de cavéola e clatrina

Grande escala

Requer deformação da MP

Outros tipos de Pinocitose:

  Pouco caracterizadas:

  Macropinocitose: ocorre constitutivamente em algumas células: ameba, células da tiróide (tioglobulina), células dendríticas;

  Requer citoesqueleto para formação vesículas macropinocíticas para inernalizar grandes volumes de fluido

  Endocitose independente de cavéola

  processo independente de dinamina e clatrina Inibição de endocitose via clatrina;

  efeito compensatório, mecanismos que governam esse tipo de endocitose são desconhecidos.

26/05/15  

10  

Compartimentos endossomais Endossomos: Principais organelas de seleção

Vesículas pinocíticas, formadas por mecanismos dependente ou independente de clatrina fundem e entregam sua carga a compartimentos endossomais

Endossomos: principais compartimentos de classificação ao longo da via endocítica, estruturalmente pleiomórficos e consiste em uma coleção de vesículas, vacúolos, túbulos e corpos multivesiculares 4 classes baseado em marcadores bioquímicos: Precoce ou de seleção Reciclagem Multivesicular Tardio/maduro

Acidificação Endossomal

-  O lúmem endossomal é acidificado (bomba de próton (ATPase vacuolar)

-  Endossomos e lisossomos (vesículas acídicas)

-  Elemento que controla a seleção ao longo da via endocítica é o gradiente de pH

-  pH varia de 6.5 – 5 -  Gradiente de pH + geometria

endossomal modula a seleção protéica

-  Dissociação receptor-ligante de acordo com pH

•  Endossomo imaturo –  pH 6.5-6 –  LDL

•  Endossomo maduro –  pH 5.5-5

–  MPR

•  Lisossomo –  pH 5-4.5 –  Fe, LDL, EGF

Seleção Proteínas- Via endossomal

Dissociação receptor-ligante dependente de acidez Lisossomos

•  Principal sítio de degradação intraceluar:

•  Contém muitas enzimas hidrolíticas; •  pH ácido-bomba próton; •  Glicoproteínas de membrana

(Lamp/Limp) resistente a proteases

26/05/15  

11  

Endocitose: receptor de transferrina

Classe I

Meia vida para reciclagem 16min;

Classe I

Classe II

Referências bibliográficas