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466 | Biología molecular y celular • Las proteínas citosólicas son sintetizadas por los ribo- somas libres del citoplasma. Las mitocondrias y los cloroplastos, aunque poseen una maquinaria de tra- ducción completa, importan desde el citoplasma muchas de sus proteínas, que son sintetizadas por los ribosomas libres. Las proteínas de los peroxisomas y del núcleo también se sintetizan en los ribosomas cito- sólicos. • Las proteínas de la ruta secretora (proteínas del RE, Golgi, lisosomas, membrana plasmática o de secreción) se sintetizan en los polirribosomas unidos al RE, y se importan al lumen del RE de forma cotraduccional o postraduccional. • La importación de proteínas desde el citoplasma al núcleo, mitocondrias, peroxisomas y RE está facilitada por unos poros o estructuras específicas en la membra- na del orgánulo. El transporte de proteínas desde el RE al Golgi y a la membrana plasmática ocurre mediante vesículas de tráfico intracelular. • El destino de la proteína viene determinado en la estruc- tura primaria de la misma, mediante una secuencia señal, o bien en la conformación tridimensional por una región señal, que son reconocidas por la maquinaria de transporte de cada orgánulo. • Las proteínas de la ruta secretora se translocan a través de un poro multiproteico de la membrana del RE, el translocón. En la translocación participa la PRS, el receptor de PRS y, a menudo, algunas chaperonas como BiP. La peptidasa señal corta el péptido señal en el lumen del RE. • Algunas secuencias internas determinan la inserción de la proteína en la membrana del RE, a través de uno o varios fragmentos transmembrana. La ausencia de estas secuencias permite la liberación de la proteína soluble al lumen del RE. • El plegamiento correcto de las proteínas en el lumen del RE se va adquiriendo de forma cotraduccional, en un proceso asistido por chaperonas y enzimas, como la disulfuro isomerasa y peptidilprolil isomerasas. • A la vez que adquieren el plegamiento correcto, las pro- teínas se pueden modificar simultáneamente con lípi- dos, mediante la adquisición de anclas de GPI o bien por acilación con ácido palmítico o mirístico. • La glicosilación es otra modificación muy frecuente de las proteínas de la ruta secretora. Puede ser de dos tipos: N-glicosilación y O-glicosilación. La N-glicosilación comienza en el RE y continúa en el Golgi. La O-glico- silación transcurre en el Golgi. • La N-glicosilación es característica de proteínas de secre- ción y lisosómicas. La glicosilación, que en sus primeras etapas es idéntica para ambos tipos de proteínas, se dife- rencia a partir de que la proteína llega a los apilamientos del Golgi, con un oligosacárido rico en Man. El transpor- te desde el RE al Golgi transcurre en vesículas recubiertas de coatómero COPII. Las proteínas de membrana y secre- ción, tras varias etapas de adición y eliminación de glúci- dos, terminan con una dotación característica que contie- ne tres residuos de Man en el interior del oligosacárido. • En el cis-Golgi, unas transferasas específicas reconocen la región señal de las proteínas lisosómicas y les añaden el marcador Man6P. Las vesículas recubiertas de clatri- na que contienen las proteínas con el marcador Man6P, se funden con los endosomas tardíos. En ellos las pro- teínas se separan del receptor, que se recicla. Otras vesí- culas, que contienen las hidrolasas lisosomales, geman en dirección a los lisosomas. • Los O-oligosacáridos son más pequeños y menos com- plejos que los N-oligosacáridos. Su biosíntesis es más sencilla, y transcurre mediante adiciones secuenciales de un azúcar a la cadena en crecimiento, sobre residuos de serina o treonina de la proteína. • En las vesículas de secreción a la membrana que parten del trans-Golgi ocurren, en ocasiones, dos modificacio- nes adicionales: la proteólisis de la proproteína y la adquisición de algún ion metálico. Los sitios de proteó- lisis vienen determinados en la secuencia de la proteína. Los iones metálicos son transferidos a la proteína con la participación de metalochaperonas. RESUMEN 26 Capitulo 26 8/4/05 11:53 Página 466 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE II: BIOLOGÍA Y PATOLOGÍA MOLECULAR SECCIÓN VI BIOLOGÍA MOLECULAR Y CELULAR 26 MODIFICACIÓN POSTRADUCCIONAL Y TRÁFICO INTRACELULAR DE PROTEÍNAS RESUMEN
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