BIOSINTESIS DE PROTEINAS SECRETORIAS Que le pasa a las proteínas una vez que son sintetizadas, la cual va a sufrir modificaciones y controles de calidad para que cumpla la función DIAPO 2 RESUMEN: para que se produzca la síntesis de proteínas, necesitamos un ARN mensajero, que esta codificando la información del ADN, para que esa informacion se transforme en una secuencia de aminoácidos, necesitando de la sub unidad mayor y menor de ribosomas, el ADN de transferencia, que lee el codón del ARN mensajero y va a traer el aminoácido según la información que traiga ese codón y una vez que comienza la síntesis proteica (elongación de la cadena aminoasidica), se va a terminar de formar la proteína una vez que se presente el codón stop y sea leído y la proteína se libera hacia el medio citoplasmático. Síntesis proteica siempre hay 3 pasos: INICIACION, ELONGACION Y FINALIZACION. DIAPO 3 Las proteínas que salen (nacientes), van a sufrir modificaciones para que puedan ser utilizadas para cumplir su función. ¿COMO HACE LA CELULA PARA SABER A DONDE ENVIAR LA PROTEINA? En la síntesis proteica puede ocurrir que: Proteínas citosolicas: Liberan al citoplasma VAN A IR A CITOSOL, NUCLEO, PEROXISOMAS Y MITOCONDRIAS Una vez tenga la síntesis de la proteína naciente , la misma se libera al citosol o puede tener una secuencia de direccionamiento que la lleve a traslocarse a organelas como: Mitocondrias, cloroplastos, peroxisomas o al nucleo. Proteinas de exportación: no tocan el citoplasma, se terminan de sintetizar en el retículo endoplasmico. Son las que van a pasar por todo el sistema membranoso( RE, GOLGI, ENDOSOMAS TARDIOS, LISOSOMAS, GRANULOS SE SECRESION, MEMBRANA PLASMATICA Y EXTERIOR CELULAR.) Esa proteína naciente puede presentar una secuencia se señalización al retículo endoplasmico, induciendo el cese de la síntesis proteica de esa proteína. Es el ribosoma con el ARN y la proteína naciente, que va a interaccionar con el compartimiento intermembranoso, con la membrana del retículo endoplasmico y se va a liberar de nuevo la síntesis de esa proteína: Liberándose al lumen del retículo endoplasmico o interaccionando con la membrana del retículo endoplasmico. La proteína va a ir madurando y va a llegar: Lisosomas, membranas plasmáticas, complejo de golgi. DIAPO 4 Tanto las proteínas citosolicas como las de exportación, se traslocan, por eso tenemos dos tipos de traslocacion: Traslocacion co- traduccional: Se produce con las proteínas de exportación, interaccionan con el retículo endoplasmico y a medida que se va traduciendo se trasloca al lumen del retículo endoplasmico. Traslocacion post- traduccional: proteínas citoplasmáticas naciente que se ha liberada al citoplasma, para luego ser traslocada al propio núcleo. Primero se traduce y después se trasloca. DIAPO 5 ¿COMO LA CELULA O LAS MISMAS PROTEINAS SABEN A DONDE TIENEN QUE IR? Todas esas proteínas nacientes, tienen señales de localización (conjunto de 20-50 aminoácidos) Todas las proteínas de exportación: Las que salen del RE: van a tener un péptido señal: Esta sobre el extremo amino: tiene que tener una secuencia de aminoácidos específica). Las que se quedan en el lumen RE: van a tener una secuencia que se denomina Kdel: Esta sobre el extremo carboxilo terminal, formada por lisina, asparagina, glutamico leucina. Proteínas importación Importa mitocondria: Proteina citosolica, secuencia señal va a ser rica en arginina. Importan al nucleo: secuencias señal ricas en lisina. Importan al lisosoma: Manosa 6 fosfato DIAPO 6 SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS: Tenemos la proteína de exportación, que va a comenzar a madurar en el lumen del RE, se va a ir al golgi ( hay algunas que se quedan y otras que van a volver al RE por tener una secuencia Kdel), las demás siguen progresando, formando parte de lisosomas, vesículas secretorias o de proteínas de la membrana plasmática. DIAPO 7: Las proteínas de exportación son proteínas que se van a secretar porque se van a traslocar al RE, como sucede esto? DIAPO 8: Tenemos una proteína de exportación que comienza a producirse, sale de la sub unidad mayor del retículo endoplasmico, pero tiene el péptido señal. Este que me avisa que tengo que ir al RE, va a ser reconocido por una particula de reconocimiento señal: “SRP”, va a tener afinidad por el péptido, interaccionando con el mismo y frenando la síntesis proteica: allí va a viajar hacia la membrana del retículo endoplasmico, ¿Por qué?, porque hay una proteína (que es un complejo de traslocacion), que se denomina: Receptor de la particula de reconocimiento señal o SRPR, tienen mucha afinidad, se unen, una vez sucedido esto, el ribosoma interacciona con la membrana del RE y con un canal y se libera la síntesis nuevamente de la proteína (pierde la afinidad la particula de reconocimiento señal con su receptor) y esta particula de reconocimiento señal se recicla para interaccion con nuevos péptidos señal. SRP (ribonucleoproteinas) con SRPR SON GTPasas, son activas (interacción con el péptido señal) cuando tienen GTP y se inhiben cuando hidrolizan el GTP A GDP, dejando libre a esa proteína para que siga sintetizándose. Son reciclados para diversos usos. SRP (ribonucleoproteinas): 6 proteínas mas 1 ARN (300 nucleótidos) DIAPO 9 ¿Cómo SE LLAMA EL CANAL O PORO? TRASLOCON: Es un conjunto de proteínas, una de las proteínas es: “Sec61p”, que tiene anclaje para la sub unidad mayor del ribosoma, se desprende la particula de reconocimiento señal con su receptor, produciéndose la traducción de la proteína en el interior del RE. DIAPO 10 Para que se queden en el lumen del RE, lo que va a ocurrir es que una peptidasa señal (una vez finalizada la síntesis de la proteína), va a inducir el corte del péptido señal y va a dejar liberada a la proteína madura. DIAPO 12 ¿QUE PASA CON LAS PROTEINAS QUE SE TIENEN QUE INSERTAR A LA MEMBRANA? Hay diferentes tipos de proteínas transmembrana, pueden haber de un único paso o multiple paso: Único paso Único paso tipo 1: Presentan en la luz del RE, tienen el grupo amino terminal. Con péptido señal Único paso tipo 2: Presentan en la luz del RE, tienen el grupo carboxilo terminal. Con pepido señal. Único paso tipo 3: Presentan en la luz del RE, tienen el grupo amino terminal, no presentan el péptido señal. Múltiple paso: Pasan más de una vez por la membrana plasmática ¿como ocurre esto? DIAPO 13: proteínas transmembrana tipo 1 Imaginemos que esta proteína, es una proteína con un péptido señal, interacciona el péptido señal con el famoso traslocon, hasta que aparece una secuencia hidrofobica de stop de traslocacion, interacciona con ese canal y después no pasa mas, se termina de sintetizar la proteína con una parte dentro y una afuera. Después viene una peptidasa, saca el péptido señal, para que pueda madurar la proteína, quedando el extremo amino en el lumen RE, que va a pasar a ser la parte externa de la membrana plasmática y en la parte de citosol el grupo carboxilo. DIAPO 14: Proteina transmembrana tipo 2 Tienen el péptido señal en la parte intermedia de esa proteína naciente, se pliega la proteína y va a interaccionar el péptido señal con el traslocon, el grupo carxilo en el lumen y el grupo amino en el citosol. El péptido señal actua como secuencia de stop DIAPO 15 Traslocacion de proteínas de multiple paso Usualmente se producen por una síntesis con poliribosomas, van a tener la proteína naciente que interacciona con la membrana del RE. Tiene una primera secuencia, de señal y de fijación, va a seguir sintetizándose, y va a aparecer una primera secuencia de detención de transferencia y de fijación de la membrana ( señal de stop de tranferirse hacia el RE). Pero la proteína se va a seguir sintetizando, entonces va a aparecer una segunda señal de fijación y de detención y transferencia, se va a seguir sintetizando y asi se va a repetir. Tienen multiples secuencias de señal y fijación y multiples secuencias de detención de transferencia y fijación a la membrana ( señalización y stop) DIAPO 16 Proteinas que interaccionan con lípidos, con fosfolipidos, y vemos como interactúan estas proteínas ancladas a glucosil fosfatidil inositol: GPI Este GPI, ya se encuentra en el lumen del RE, formando parte de la membrana del RE, se sintetiza la proteína, tienen el peptido señal (extremo carboxilo terminal), se sintetiza la proteína y se induce el clivaje por una enzima de la proteína naciente y va a intercambiar el extremo carboxilo terminal por el GPI, formándose la proteína anclada a la membrana plasmática por un fosfolipido.
