Aparato de Golgi: Funciones y modificaciones proteicas

• La Unidad Didáctica 5 trata sobre la distribución y transporte de proteínas, enfocándose en el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi y los lisosomas.

Aparato de Golgi

• El aparato de Golgi (AG) recibe proteínas sintetizadas y procesadas en el retículo endoplásmico (RE), las reprocesa y distribuye a destinos finales como lisosomas, membrana plasmática o para secreción.
• En AG se produce la síntesis de glicolípidos y esfingomielina.
• Está implicado en el procesamiento de componentes celulares a lo largo de la vía secretora.
• Está formado por bolsas aplanadas (cisternas) rodeadas de membrana y vesículas asociadas.
• Es un orgánulo polar estructural y funcionalmente.
• Las proteínas del RE entran por la cara cis (convexa, de entrada) y se orientan hacia el núcleo.
• Las proteínas se transportan y salen por la cara trans (cóncava, de salida).
• Modifica y distribuye las proteínas a sus destinos finales en la célula.
• Se divide en cuatro regiones funcionales: cis, media, trans y la red trans-Golgi.
• Los procesos de modificación y distribución siguen una secuencia ordenada en los compartimentos del AG.
• Las proteínas del compartimento intermedio RE-Golgi (CIREG) entran al compartimento cis, donde inician las reacciones de modificación (proteínas, lípidos y polisacáridos).
• Posteriormente, pasan por los compartimentos medial y trans, donde sufren más modificaciones, y finalmente migran a la red trans-Golgi, que actúa como centro de organización y distribución.
• Existen dos modelos para explicar el desplazamiento de proteínas a través del AG:
  • Modelo de cisternas estables: las proteínas se transportan entre cisternas del Golgi en vesículas de transporte, y las cisternas son estructuras estables con enzimas activas.
  • Modelo de maduración de cisternas: las proteínas se transportan a través de compartimentos del Golgi dentro de las cisternas que maduran gradualmente, y las vesículas de transporte devuelven proteínas residentes del Golgi al Golgi anterior.

Glicosilación de Proteínas en el Golgi

• El procesamiento de proteínas en el AG implica modificación carbohidratos de las glicoproteínas
• Contiene 250+ enzimas que catalizan la añadir azucares a glicoproteínas
• Las unidades de oligosacáridos (14 residuos de azúcar) se añaden a los residuos de asparragina (Asn) de las cadenas polipeptídicas en el RE.
• El oligosacárido se sintetiza en dolicol.
• El oligosacárido se transfiere mediante la enzima oligosacariltransferasa a los residuos Asn aceptores con la secuencia Asn-X-Ser/Thr
• Se eliminan tres residuos de glucosa mientras la proteína está en el RE.
• Los N-glicosacáridos de las glicoproteínas transportadas del RE se modifican secuencialmente por enzimas en el Golgi.
• Las glucoproteínas se modifican de manera diferente al pasar por el Golgi, según la estructura proteica y las enzimas procesadoras.
• Las proteínas pueden salir del Golgi con distintos oligosacáridos unidos a su grupo N-terminal.
• Las proteínas destinadas a lisosomas se marcan con fosfatos en la posición 6 de los residuos de manosa.
• El primer paso es transferir los fosfatos de N-acetilglucosamina a los residuos de manosa desde UDP-N-acetilglucosamina.
• Los grupos N-acetilglucosamina then are eliminated
• La reacción ocurre en el compartimento Golgi cis.
• Los residuos de manosa-6-fosfato son reconocidos por receptores en la red trans del Golgi, dirigiendo el transporte al lisosoma.
• La estructura de UDP-N-acetilglucosamina se compone de uridina difosfato y un derivado de glucosa.
• Los carbohidratos se unen al átomo de nitrógeno en N-glicoproteínas, en el aminoácido asparragina
• En los O-glicoproteínas, el átomo de oxígeno de los aminoácidos seroina o teonina es donde se unen
• Los azúcares que se unen a estos sitios directamente son normalmente N-acetilglucosamina o N-acetilgalactosamina
• Algunos oligosacáridos O-ligados son solos cadenas cortas o largas
• Proteoglicanos, Secretada que son componentes de la matriz extracelular, su O-licolsilación es extendida y se añade 100 o más cadenas carbohidratos, 100+ resiuods
• El procesamiento en el AG implica agregar 100 o más cadenas de carbohidratos.
• Su composición de la matrices extra celulares, su licosiliación es extendida

Metabolismo de lípidos y polisacáridos en el Golgi

• Los glicolípidos y la esfingomielina se sintetizan en el AG a partir de la ceramida.
• La esfingomielina es el único fosfolípido no glicérico en las membranas celulares y se sintetiza transfiriendo un grupo fosforilcolina desde fosfatidilcolina a ceramida.
• Otra opción es agregar carbohidratos a la ceramida para que cree diferentes glicolípidos.
• La esfingomielina se sintetiza en la cara luminal del Golgi, mientras que la glucosa se agrega en la cara citosólica; después se da vuelta y más azúcares se incorporan.
• Los glicolípidos y la esfingomielina no pueden translocarse en la bicapa lipídica del Golgi, así que se encuentran solo en la mitad luminal de la membrana.
• Tras el transporte vesicular, estas glicoproteínas se localizan en la cara externa de la membrana plasmática.

Distribución y exportación de proteínas desde el AG

• Las proteínas, lípidos y polisacáridos) se transportan desde el AG hacia destinos finales a través de la vía secretora.
• Las proteínas se distribuyen en differentes tipos de vesículas de transporte, que dejan la región trans de Golgi y llega a su destino
• Algunas proteínas van directo a la membrana plasmática o a través de endosomas de reciclaje intermediarios.
• Otras se secretan vía gránulos de secreción o hacia orgánulos como los lisosomas.
• La mayor parte de las proteínas del Golgi son proteínas transmembrana que actuán en glicolisación
• Las proteínas se distribuyen a la via secretora y enpaquetadas en gránulos inmaduros
• Se produce una agregación de proteínas dado el pH ligeramente ácido, luego se forma el gránulo inmaduro que madura y expulsa el contenido al exterior dependiendo en las señales
• Las membranas plasmáticas se divide en 2 distintas regiones al dominio apical, en contraste el dominante basolateral
• Las proteínas se embaladan y transportadas selectivos para la región celular
• Las proteínas se marcan a dirigirse al dominio basolateral al secuencia corta de amino acidos
• El trasporte de la región apical no está del todo clara
• Las proteínas en lisosomas se marcan al manosa-6-fosfato de los N-oligosacáridos cuando entran al AG

Mecanismo de Transporte de las Vesículas

• Es esencial para la actividad funcional Se basea en el empaquetamiento selectivos gracias por el control de el mecanismo molecular
• El transporte el clave y selectiva
• Los conocimientos ven de los experimentos cientificos
• El aislamiento del mutantes ayuda entender el transporte de las proteínas
• Para el transporte, es necesario la reconstitución del transporte de vesículas en sistemas acelulares
• El anális bioquímicos la secreciones neurotonsmisores
• Secuencia moviento de vesículas con el medusa GFP
• La protecina fluorescente de la medusa crea fluorescecia al spectro visible
• El gen aislado de la protecina se utilize marcar
• El transporte requere seleccionar las protecinas de las seleccion
• Llevan a las proteínas desde ER al Golgi y a los compartimentos posteriores
• Las proteinas de cubiertas citosólicas crea vesículas recubiertas
• El ensamblaje de las proteínas de cubierta impulsa la gemación desdela fromación de protecina de la membrana
• Viajanda hasta sus destinos gracias al protecina motoras o filamentos citoesqueléticos
• Las cubiertas se eliminar y evacuen sus protecinas las membranas destino

Proteínas de la cubierta y gemación vesicular

• Las cubiertas se eliminar y evacuen sus protecinas las membranas destino.
• Hay 3 familias de protecinas
• Hay COPII, COPI y clartrina
• Las proteínas de clathrina se encargan del trasporte
• Los proteínas GTP funcionan en su Arf y sar
• Arf se involucrad en la vesículas copi
• Sar en cubiertas de COPII
• Las protecinas unidas se incorporados en el vesículas gracias la interaccion

Fusión de una vesícula de transporte con su diana

• La vesícula reconoce la membrana correctamente
• El transprote tiene fusionar el membrana correcto, liberar en el organismo al diana
• La interación tiene la membrane diana la porte de la vesícula, de forma especifca
• La union a GTP tiene un gran acción se junta a la las la
• Rab genera el punta inicial membrana dianas con vesícula
• Impulsada por complejo SNARE
• Todas las los proteins tiene una dominio enrolla de alfa helice
• 60+ proteínas Rap
• Variando la cadena la protecina se usa para maracar donde tiene su destino

Lisosomas

• Cubiertas
• Los enzimas degrades cualquier materiales biológicos: proteínas, lípidos, ácidos nucles
• Funciona el forma digestivo de la celular, tanto a degradado el exterio como los obsolentes en la células
• Los lisosomas observas vacuolas
• Pueden exibir diversidad
• Una alta varaciones de oragnlulos morfoliogicamente diferentes es la degradado intercelular
• Tiene 60+ enzimas que hydrolizan cualquier de protecinas, ADN, y otras structuras
• Hay enfermendades del depósitos
• El ph dentro de el ácidos es al interior de la lisosomas hay no una el citoplasmas
• Hay incorporacion bombas

Lisosoma y Endocitosis

• Una de los formas digestedir la materiales externo el endocitosis
• Formandos la fusion se desde trasporte con trans de Golgi con un endosoma tardío que contiendo el superficie
• intersecion entre las formas del superficies

Fagocito y la Autofagía

• Aparte lo mismo pero su route cambia
• las céluals especializades ingresan particulas granes
• Autofagía hay la degración de larga duración
• Llevado degradado al nutrientes ayuda reciclar se puede reutlizar

Este cuestionario explora las funciones del aparato de Golgi, incluyendo la síntesis de glicolípidos, el transporte de proteínas y las modificaciones postraduccionales. También cubre las vías secretoras constitutiva y regulada, y el destino de las proteínas sintetizadas. Se centra en el rol del Golgi en la célula.