Universidade Federal de Ouro Preto SÍNTESE PROTEICA
SÍNTESE DE MACROMOLÉCULAS Macromoléculas: Proteínas - aa Carboidratos - monossacarídeos Lipídeos ácidos graxos Macromoléculas celulares: em constante renovação síntese/degradação
Organelas envolvidas na síntese e secreção de macromoléculas: 1 Polirribossomos: ribossomos associados a uma molécula de mrna. 2 - Retículo endoplasmático Rugoso. 3 - Retículo endoplasmático Liso.
TRANSCRIÇÃO DO RNA RNAs RNA mensageiro (RNAm) RNA transportador (RNAt) RNA ribossomal (RNAr)
TRANSCRIÇÃO DO RNA O RNA é transcrito/sintetizado pela RNA polimerase usando uma das fitas como molde.
RNA mensageiros (mrna) O RNAm eucariótico são transcritos e processados ainda no núcleo: Eventos: - Capeamento - Poliadenilação - Splicing
RNA mensageiros (mrna) - Capeamento do RNAm: ocorre a adição de um nucleotídeo de guanina (G) associado com um grupo metil na extremidade 5 = quepe 5 (cap)
RNA mensageiros (mrna) - Adenilação do RNAm: ocorre a adição de uma série repetitiva de nucleotídeos adenina (A) na extremidade 3 = cauda de poli-a
RNA mensageiros (mrna) O capeamento e a poliadenilação dão identidade ao RNAm, permitindo inclusive seu reconhecimento pelo complexo de poro nuclear, além de aumentar a estabilidade da molécula!
RNA mensageiros (mrna) - Splicing pré-rnam: ocorre a remoção de regiões não-codificantes = íntrons, e reunião das regiões codificantes = éxons, através dos spliceossomos.
RNA transportador (trna) - Os trnas têm um sítio de ligação específico para aminoácidos e um anti-códon de reconhecimento do mrna.
Ribossomos traduz a informação contida no mrna para uma seqüência de aminoácidos que constituirá uma molécula protéica. rrna Proteínas Subunidades Ribossomos +
Síntese protéica A subunidade menor encontra um mrna pela extremidade metilada (quepe 5 ) e no códon de iniciação AUG começa a síntese
Síntese protéica Depois de identificado o AUG, o primeiro trna insere o aa Metionina e a subunidade maior pode ser acoplada Inicia a síntese
Síntese protéica
Síntese protéica
Fator de terminação Síntese protéica
POLIRRIBOSSOMOS
POLIRRIBOSSOMOS
POLIRRIBOSSOMOS LIVRES - Poliribossomos dispersos no citoplasma ribossomos unidos a uma molécula de mrna (sem a participação do RER). Proteínas sintetizadas: - do citossol; - dos microtúbulos; - nucleares
POLIRRIBOSSOMOS LIVRES Exemplos de células que contém polirribossomos responsáveis pela síntese de proteínas que devem permanecer no citoplasma: Eritroblasto (Hb) e células embrionárias.
POLIRRIBOSSOMOS ASSOCIADOS - Encontram-se associados ao Retículo endoplasmático e segregam os polipeptídeos no lúmen do RE.
POLIRRIBOSSOMOS ASSOCIADOS Envolvidos na síntese de proteínas destinadas: 1 - a permanecer no próprio RE; 2 - a ser transportada para o CG; 3 - para formar lisossomos; 4 - para compor membrana plasmática; 5 - para exportação.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO - Conjunto de membranas que delimitam cavidades (= cisterna, lúmen ou luz) das mais diversas formas que se intercomunicam no citoplasma. - Estende-se a partir do envoltório nuclear e percorre grande parte do citoplasma. - Análise do Retículo Endoplasmático ao MET: Tipos: Granular: Retículo Endoplasmático Rugoso Agranular: Retículo Endoplasmático Liso - diferenças na composição química e na função.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO AO MET RE Granular: lâminas paralelas achatadas; - ribossomos aderidos à face citoplasmática de suas membranas. RE Agranular: vesículas globulares ou túbulos contorcidos; - ausência de ribossomos.
RE Granular RE Agranular
Ao MO, a presença do RE pode ser evidenciada desde que as células sejam coradas com corantes básicos (HE). Regiões basófilas = RE = Ergastoplasma.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Composição química Membranas do Retículo Endoplasmático: - Lipoprotéicas, mais finas que a MP, assimétricas. -30% lipídeos: fosfolipídeos - 70% proteínas: hidrolases, glicosiltransferases, enzimas da síntese de fosfolipídeos e esteróides.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Composição química Conteúdo das cisternas: - Solução aquosa contendo proteínas, glicoproteínas e lipoproteínas. Varia de acordo com: - tipo de RE; - tipo celular; - estado fisiológico das células. - Por exemplo: - PLASMÓCITOS: contém Imunoglobulinas; - FIBROBLASTOS: cadeias de protocolágeno; - CÉLULAS EXÓCRINAS DO PÂNCREAS: hidrolases ácidas. - CÉLULAS DA ADRENAL: hormônios esteróides.
FUNÇÕES COMUNS AOS RER E REL FUNÇÕES EM COMUM: - Segregação, no interior de suas cavidades, dos produtos sintetizados em suas membranas. - Juntamente com os microtúbulos e microfilamentos, dão suporte mecânico ao citossol devido ao sistema de endomembranas espalhado no citoplasma.
Sequências Sinal determinam o destino da proteína entre as organelas da célula.
Funções do RER - Síntese, reconhecimento e interiorização de cadeias polipeptídicas: Peptídeo Sinal (20-25 aa) PARTÍCULA RECONHECEDORA DO SINAL (Signal-Recognition Particle)
Funções do RER: interiorização da cadeia polipeptídica
Funções do RER -Processamento de cadeias polipeptídicas para que se tornem funcionais. (sequência sinal KDEL). - Início da glicosilação das proteínas que estão sendo traduzidas. Alguns resíduos de açúcar também podem ser removidos no RER.
Todos os passos de síntese, reconhecimento, interiorização e processamento de polipeptídeos no RER
As proteínas residentes do retículo são marcadas por um sinal de retenção (exemplo, KDEL) no RE... mas estas seqüências não impedem que as proteínas residentes sejam transportadas, entretanto, quando elas chegam no Golgi, elas são recuperadas ( deportadas...)
selo de controle de qualidade do RE Se as proteínas têm defeitos ou não estão associadas com todas as subunidades (no caso das proteínas multiméricas) elas ficam retidas ativamente pelas chaperonas moleculares
Processamento das proteínas As proteínas são então dobradas ou mantidas desdobradas pelas chaperonas moleculares
Proteasoma
Exemplos de células especializadas em síntese Classificadas quanto: - quanto ao local - tipo de síntese de proteínas: Proteínas que: a) permanecem no citoplasma; b) permanecem em grânulos dentro da célula para uso posterior; c) são sintetizadas e não se acumulam em grânulos; d) permanecem em grânulos de secreção que serão exportados por exocitose.
a) Células que sintetizam ativamente proteínas que não são segregadas nas cisternas do RER e permanecem no citoplasma - presença de polirribossomos livres no citoplasma - Exemplos: eritroblasto (Hb), células embrionárias, células tumorais. Célula produtora de proteínas de acúmulo citoplasmático
b) Células que sintetizam proteínas segregadas nas cisternas do RER, passam para o CG e depois são acumuladas em grânulos que permanecem na célula para uso posterior - RER pouco desenvolvido pois a síntese protéica se mantém em níveis basais; - Exemplos: eosinófilos, neutrófilos, monócitos, macrófagos.
c) Células que sintetizam e segregam proteínas nas cisternas do RER e exportam estas proteínas diretamente sem acumulá-las em grânulos - CG desenvolvido, RER desenvolvido; - sem grânulos de secreção; - Exemplos: fibroblastos, plasmócitos. Plasmócito
d) Células que sintetizam, segregam e acumulam proteínas em grânulos de secreção que serão exportados por exocitose - RER desenvolvido. - Presença de grânulos de secreção. - Exemplos: células secretoras exócrinas do pâncreas. Grânulos de secreção Complexo de Golgi Vacúolos de condensação
Retículo Endoplasmático Liso Funções do Retículo Endoplasmático Liso - Síntese de praticamente todos os lipídeos que compõem as membranas celulares. Alguns são iniciados no REL e completados no CG (esfingomielina, glicolipídeos). - nas células que sintetizam hormônios esteróides (células de Leydig, células do corpo lúteo do ovário, células de adrenal), o colesterol é convertido em progesterona, testosterona ou desoxicorticosterona em um processo que envolve a ação de enzimas presentes nas membranas do REL. - O REL é responsável pela síntese de Triglicerídeos nas células epiteliais de absorção do intestino delgado.
Retículo Endoplasmático Liso Funções do Retículo Endoplasmático Liso - Desintoxicação do organismo por enzimas localizadas nas membranas do REL. Ocorre principalmente no fígado, pele, rins e pulmões. - Controle da atividade de contração muscular: REL reservatório de cálcio. - Exportação de lipídeos para as diferentes membranas.
Aula prática Célula absortiva intestinal durante absorção de gordura. Observe RE Liso contendo lipídeos
Aula prática REL em célula secretora de esteróides.
Aula prática Célula secretora de esteróides.
Metabolismo do glicogênio associado ao RE liso em hepatócito Aula prática