Instituto Nacional de Salud Publica

Escuela de Salud Publica de México

Exportación y Transporte de

Proteínas.

Exportación y Transporte de

Proteínas.P

SN

I

10 DE OCTUBRE 2008

Biol. Luz Edith Ochoa SánchezIB. Perla Tinoco CarrilloQC. Miguel Ángel Ortiz Gil.

¿Dónde se sintetizan las proteínas y a partir de qué molécula se toma la información?

La traducción del mRNA a una cadena polipeptídica es catalizada por ribosomas, El ribosoma provee las condiciones que controlan el reconocimiento entre el codón del mRNA y el anticodón del tRNA.

¿Hacia qué organelos se dirigen las proteínas que se sintetizan en ribosomas libres y los que están unidos al

retículo endoplasmico?

Las proteínas sintetizadas en la célula que son iniciadas por ribosomas libres del citosol como las proteínas nucleares, las citosólicas y las que están destinadas a cloroplastos, mitocondrias o peroxisomas, concluyen su síntesis en dichos ribosomas para luego dirigirse a el citosol.Las proteínas integrales de membrana, las de secreción y las enzimas lisosomales, terminan su síntesis en el REG.

¿Qué es un péptido señal?

Secuencias cortas de aminoácidos (3- 60 aa) que marcan la proteína y la dirigen a ciertos organelos como el núcleo, matriz mitocondrial, retículo endoplasmico, cloroplastos y peroxisoma.

¿INVESTIGUEN CUÁLES SON LOS TIPOS DE PÉPTIDOS SEÑAL QUE HAY PARA DIRIGIR CADA PROTEÍNA A SU ORGANELO?

Los péptidos señal y la región señal determinan el destino celular correcto de las proteínas.

Existen al menos dos tipos de señales de clasificación en las proteínas. Uno de ellos reside en una región continua de la secuencia de aminoácidos, 15-16 residuos de largo.

Este péptido señal es a menudo (pero no siempre) eliminado de la proteína por una peptidasa señal especializada, una vez se ha ejecutado la decisión de clasificación.

El otro tipo de señal consiste en una disposición tridimensional característica de los átomos de la superficie de la proteínas, que se forma cando se pliega la proteína.

Secuencias típicas de péptido señal

Función del péptido señal Ejemplo de péptido señal

o Importación al ER -H3N-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Lle-Leu-Phe-Trp-Ala-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln.

o Reatención en el lumen del ER

-Lys-Asp--Glu-Leu-COO-

o Importación a la mitocondria -H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu

o Importación al núcleo -Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val

o Importación a los peroxisomas

-Ser-Lys-Leu-

o Unión a la membrana a través de la unión covalente del extremo amino terminal al ácido mirístico.

H3N,Gly-Ser-Ser-Lys-Ser-Lys-Pro-Lys-

¿CÓMO FUNCIONA EL TRANSPORTE DE PROTEÍNAS HACIA MITOCONDRIAS?¿QUÉ SON LAS CHAPERONAS?

Estas proteínas precursoras mitocondriales poseen un péptido señal (de entre 20 y 80 residuos de aminoácidos) en su extremo amino.

Las proteínas importadas a la matriz mitocondrial son captadas del citosol desde los polirribosomas libres.

Cuando las proteínas han sido importadas, el péptido señal es rápidamente eliminado por una proteasa específica (una peptidasa de señal) de la matriz mitocondrial.

El transporte de las proteínas precursoras mitocondriales esta guiado por chaperonas.

Las chaperoninas de la familia Hsp 70 aseguran el correcto plegamiento de proteínas citosolicas y la importación de proteínas tanto hacia el interior de las mitocondrias como hacia el ER.

Mediante su unión a los precursores en su estado desplegado durante la translocación.

La liberacion del polipéptido requiere ATP

¿CÓMO FUNCIONA EL TRANSPORTE DE PROTEÍNAS HACIA NÚCLEO? ¿QUÉ ES UN NLS?

Unas señales de localización nuclear dirigen las proteínas nucleares hacia el núcleo.

Las macromoléculas son trasportadas activamente hacia dentro y hacia fuera del núcleo a través de los poros nucleares.

¿CÓMO FUNCIONA EL TRANSPORTE HACIA RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO?

1.- La síntesis de proteínas de secreción se inicia en los ribosomas (RIB) citosólicos.

2.- La Secuencia Señal (SS) se sintetiza en el extremo N – terminal.

3.- La secuencia señal sobresale del ribosoma y se une inmediatamente a la partícula de reconocimiento de señal (SRP) que se encuentra en el retículo endoplasmatico (RE), y se interrumpe la síntesis proteica.

4.- La SRP se disocia del RIB y la síntesis se reinicia. Estos procesos requieren la hidrólisis del GTP.

5.- La proteína TRAM (translocación a través de la membrana) se une a la SS y junto con las proteínas Sec forma el complejo de translocación, que dirige la proteína naciente hacia el interior del RE.

6.- La SS es eliminada por medio de la peptidasa de la señal en el interior del RE.

7.- Una vez completada la síntesis, el RIB se disocia de la membrana del RE y puede volver a comenzar un nuevo ciclo.

* Algunas proteínas pueden atravesar la membrana del RE después de su síntesis. En este caso se necesita la intervención de una o más proteínas desnaturalizantes que aprovechan la energía de la hidrólisis del ATP para mantener la proteína total o parcialmente desnaturalizada mientras atraviesa la membrana.

¿QUÉ SON EL SRP Y BIP? La partícula de reconocimiento de señal (SRP, Signal

Recognition Particle). Macromolécula, descubierta por Peter Walter. Formada por seis cadenas de polipéptidos unidas a una

pequeña molécula de RNA. 1. P9 2. P14 3. P19 4. P54 5. P68 6. P72 7. SRP RNA (300 nucleótidos)

La PRS se une a la SS en cuanto empieza a emerger del RIB.

La PRS y la SS intervienen únicamente para iniciar el tránsito de la cadena proteica a través de la membrana del RE.

El PRS es capaz de hidrolizar GTP y separar la PRS del RIB y permitir el reinicio de la traducción.

La PRS se separa del RIB y comienza un nuevo ciclo.

BIP (BINDING PROTEIN) En el interior del RE, existe una proteína llamada

proteína de unión o proteína BIP . Esta proteína se encuentra a elevadas concentraciones,

y reconoce proteínas incorrectamente plegadas y se une a sus porciones hidrofóbicas para evitar que precipiten y facilitar su plegamiento correcto.

¿QUÉ TIPO DE MODIFICACIONES POST-TRADUCIONALES PUEDEN OCURRIR EN EL RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO?

La Glicosilación se trata del proceso de adición de Carbohidratos a una proteína.

La glicosilación se lleva a cabo en el interior del reticulo endoplasmático rugoso.

Los carbohidratos de las glicoproteínas tienen funciones importante en el plegamiento de proteínas en el retículo endoplasmático rugoso, en el destino de la proteína en los compartimientos intracelulares y en las interacciones célula-célula.

Hay dos tipos: N-Glicoproteínas y O-Glicoproteínas, depeniendo del lugar de adición de los carbohidratos.

TRANSPORTE NÚCLEO-CITOPLASMA: PAPEL DE REV EN EL PROCESO DEL TRANSPORTE DE TRANSCRITOS DE VIH-1

Video en:http://mx.youtube.com/watch?v=m4QB7vU2oQA

El ciclo de replicación del VIH-1, es Regulado tanto por proteínas virales como celulares.

Funciones de la proteína Rev delVIH-1.

Rev es una de las proteínas respon – sables de la regulación de la replicación del genoma viral.

La proteína Rev presenta diferentes dominios A nivel de la región N-terminal se encuentra una región rica en arginina.

En la región C-terminal se encuentra un motivo rico en leucina que funciona como dominio de activación y como SEN, ambos implicados en la función de exportación de transcritos de Rev.

La presencia tanto de una SLN como de una SEN, permite que Rev pueda translocar desde el núcleo hacia el citoplasma y viceversa.

Fuente:http://www.imbiomed.com.mx/1/1/articulos.php?method=showDetail&id_revista=108&id_seccion=1610&id_ejemplar=2936&id_articulo=28649

ENFERMEDADES O INFECCIONES ASOCIADAS A TRANSPORTE DE PROTEÍNAS.

Las enfermedades hepáticas.

•La WD/ATP7B es una proteína transportadora de cobre localizada en el aparato reticular de Golgi que destina este metal hacia la secreción biliar y la síntesis de ceruloplasmina.

•Mutaciones del gen de esta proteína son responsables de la enfermedad de Wilson.

BIBLIOGRAFIA: “Bioquímica”; L. Stryer. Ed. Reverté. ”The Cell (A Molecular Approach)”; G.M. Cooper, ASM

Press. “Biología Molecular de la célula”; B. Alberts, D. Bray, J.

Lewis, M. Raff, K. Roberts y J.D. Watson, Garland. “Biología Celular y Molecular”; H. Lodish y otros. Freeman. http://cellbio.utmb.edu/cellbio/rer2.htm http://www.araucaria2000.cl/celula/lacelula.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Glicosilaci%C3%B3n_proteica http://portales.educared.net/wikiEducared/index.php?

title=N_y_O-Glicosilaci%C3%B3n_de_prote%C3%ADnas http://www.hemobase.com/Molecular_Hemofilia/print/

Hemofilia_A.htm http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0034-

98871999000900013&script=sci_arttext http://www.imbiomed.com.mx/1/1/articulos.php?

method=showDetail&id_revista=108&id_seccion=1610&id_ejemplar=2936&id_articulo=28649