Bioquímica II SQM0416

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1 Bioquímica II SQM0416 ENCAMINHAMENTO CELULAR DE PROTEÍNAS DE MEMBRANAS E ORGANELARES ANA BEATRIZ BARRANCO ( ) GABRIEL KOSSAKA ( ) LUCAS FURNIEL ( ) RAFAEL ROMANO ( )

2 Sumário Célula eucariótica; Sequência Sinal; Endereçamento para R.E.; Glicosilação e endereçamento; Hidrolases; Proteínas de mitocôndrias e cloroplastos; Endereçamento de proteínas nucleares.

3 Considerando uma célula eucariótica... Apresenta compartimentos funcionalmente distintos; Cada compartimento deve apresentar um conjunto característico de proteínas (sejam elas de membrana ou não).

4 Considerando uma célula eucariótica... Se a grande maioria das proteínas é sintetizada nos ribossomos, então como elas são encaminhadas, de forma específica, ao seu devido destino? Proteína A Ribossomos (no citosol) Proteína B Proteína C

5 Encaminhamento celular de proteínas Diferentes mecanismos estão envolvidos no encaminhamento celular de proteínas; depende de onde ela sai e para onde ela vai; No entanto, há um ponto em comum: uma dada sequência de aminoácidos presente na proteína dita (direciona) para onde ela deve ser encaminhada.

6 Encaminhamento celular de proteínas Sequência sinalizadora; A sequência sinalizadora não será, necessariamente, removida assim que a proteína chegar ao seu destino.

7 Sistema de endereçamento: início no R.E. Proteínas lisossômicas, de membrana ou a serem secretadas: sequência sinalizadora (aminoterminal) transporte para o R.E.;

8 O papel da glicosilação no endereçamento No lúmen do R.E. as proteínas recém sintetizadas são glicosiladas; A ligação do oligossacarídeo se dá por meio de um resíduo de asparagina na maioria dos casos; Um oligossacarídeo central de 14 resíduos de monossacarídeos é sintetizado sequencialmente no R.E. e transferido para a proteína a partir de uma molécula de dolicolfosfato doadora.

9 O papel da glicosilação no endereçamento

10 O papel da glicosilação no endereçamento A transferase (presente no lúmen do R.E.), não atua sobre proteínas citosólicas; O oligossacarídeo pode sofrer modificações, mas sempre mantém ao menos o núcleo de 5 resíduos.

11 O endereçamento no aparelho de Golgi Após as modificações, as proteínas são direcionadas ao aparelho de Golgi por meio de vesículas; No aparelho de Golgi, algumas proteínas são: O-glicosiladas Têm seus oligossacarídeos N-ligados modificados São selecionadas e enviadas aos seus destinos por mecanismos ainda pouco conhecidos.

12 O endereçamento no aparelho de Golgi A segregação entre as proteínas que serão direcionadas para: o o o SECREÇÃO MEMBRANA PLASMÁTICA LISOSSOMOS Deve ocorrer por meio de características estruturais intrínsecas das proteínas sequência sinal já fora removida.

13 Hidrolases Um dos processos de endereçamento bem compreendidos; Destino: Lisossomos; Reconhecimento de característica na estrutura 3D (aparelho de Golgi) FOSFOTRANSFERASE Fosforila certos resíduos de manose

14 Hidrolases Presença de manose-6-fosfato sinal de encaminhamento para os lisossomos; Ligação em proteínas receptoras [hidrolase-receptor] Porção trans; Nas vesículas de seleção o complexo se dissocia pela ação do ph mais baixo e ação de uma fosfatase hidrolase é encaminhada aos lisossomos.

15 Proteínas de mitocôndrias e cloroplastos Endereçamento também se baseia em sequências sinal; Porém, o endereçamento se inicia apenas quando as proteínas já estão completamente sintetizadas e dissociadas do ribossomo; Se ligam a proteínas citosólicas da família das chaperonas levadas até a receptores na superfície das organelas destino; Mecanismos de translocação internalizam as proteínas só então a sequência sinal é clivada.

16 Endereçamento de proteínas nucleares Diversas proteínas nucleares são sintetizadas no citosol e têm que ser transportadas para o núcleo Ex: RNA e DNA-polimerases, histonas, topoisomerases, proteínas que regulam a expressão gênica, etc. Esse tráfego é modulado por um complexo sistema de sinais e proteínas de transporte, ainda não muito elucidado

17 Sequência de localização nuclear Na maioria dos eucariotos, o envelope celular é rompido a cada divisão e as proteínas se dispersam; Quando este é reestabelecido, estas precisam ser novamente importadas; Assim, a sequência de localização nuclear (NLS) sequência sinal, não é clivada; Características da NLS: Pode estar localizada em qualquer região da proteína 4 a 8 AAs incluindo vários resíduos básicos (Arg ou Lys) consecutivos.

18 Importação nuclear Proteínas: importina α e β (receptor solúvel que liga NLS) e Ran (GTPase)

19 Importação/Exportação nuclear Importação e exportação possuem mecanismos muito semelhantes Ran-GTP induz os receptores de importação a liberarem sua carga; e os receptores de exportação a se ligarem na sua carga

20 Referências bibliográficas NELSON, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Artmed, p. ALBERT, B.; JOHNSON, A.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K; WALTER, P. Biologia Molecular da Célula. Porto Alegre: Artmed, p.

21 OBRIGADO