Glicosilació i Plegament de Proteïnes

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Quina funció no correspon al reticle endoplasmàtic?

Síntesi de proteïnes

Realització de fotosíntesi (correct)

Transport de proteïnes

Modificació de proteïnes

Quina afirmació sobre els ribosomes és certa?

Sempre es troben dins del nucli celular

Estan formats per una sola subunitat

Només funcionen en cèl·lules vegetals

Són responsables de la síntesi de proteïnes (correct)

Quin dels següents processos s'executa després de la traducció de les proteïnes?

Divisió cel·lular

Exclusivament la síntesi de DNA

Modificacions posteriors a la traducció (correct)

Formació d'enllaços peptídics

Quina és la característica principal del lumen del reticle endoplasmàtic?

És oxidatiu Signup and view all the answers

Quins són els dos mecanismes de generació de proteïnes descrits?

Translocació co-traduccional i translocació post-traduccional Signup and view all the answers

Quin tipus d’oligosacàrid és el precursor que s'uneix a la proteïna?

Glc3Man9(GlcNAc)2 Signup and view all the answers

Quina és la funció de les xaperones en el RER?

Reconèixer i ajudar al plegament de proteïnes Signup and view all the answers

On s’utilitza el dolicol fosfat en el procés de glicosilació?

Ancorat a la membrana del reticle endoplàsmic Signup and view all the answers

Quin component protegeix les proteïnes mal plegades dins del RER?

Calnexina Signup and view all the answers

Quina és la reacció catalitzada per l'enzim transferasa oligosacàrid?

Transferir oligosacàrids a residus d’asparagina Signup and view all the answers

Quina funció tenen els oligosacàrids en una proteïna glicosilada?

Actuar com a senyals per al destí final de la proteïna Signup and view all the answers

Quina proteïna del lumen del RER s'encarrega de localitzar proteïnes mal plegades?

Glicosiltransferasa Signup and view all the answers

Quina és la funció principal dels N-oligosacàrids durant el procés de glicosilació?

Ajudar al corrector plegament de les proteïnes Signup and view all the answers

Quina és la funció principal de les xaperones moleculars en el plegament de proteïnes?

Assistir en el plegament correcte de les proteïnes Signup and view all the answers

Què ocorre amb les proteïnes mal plegades un cop identificades?

Són translocades al citosol i degradades Signup and view all the answers

Quines malalties estan associades amb agregats proteics mal plegats en humans?

Alzheimer, Huntington i demència Signup and view all the answers

Quina és la característica morfològica distintiva del reticle endoplasmàtic llis?

Presenta túbuls membraneós interconnectats Signup and view all the answers

Quins tipus de lípids es sintetitzen principalment al reticle endoplasmàtic llis?

Fosfolípids, colesterol i ceramida Signup and view all the answers

Quina fase específica del plegament de les proteïnes es considera més lenta?

Les etapes inicials de la síntesi Signup and view all the answers

Quin procés succeeix a les proteïnes mal plegades dins del reticle endoplasmàtic?

Són deglicosilades, ubiquitinades i degradades Signup and view all the answers

On es produeix l'inici de la traducció?

Citoplasma Signup and view all the answers

Quina és la importància de l'asimetria en la síntesi de fosfolípids al reticle endoplasmàtic llis?

Assegura que els fosfolípids s'ubiquin adequadament en la membrana cel·lular Signup and view all the answers

Quina molècula s'uneix a la seqüència senyal (SS) durant la traducció?

Partícula SRP Signup and view all the answers

Quina és la funció del translocó anomenat Sec61?

Servir com a canal proteic per a la translocació Signup and view all the answers

Quin tipus de càrrega tenen els aminoàcids que precedeixen la seqüència senyal?

Càrrega positiva Signup and view all the answers

Quina és la funció de la peptidasa de senyal durant la translocació?

Hidròlisi de la seqüència senyal Signup and view all the answers

Quina afirmació sobre la traducció és correcta?

L'elongació impulsa la translocació de la cadena polipeptídica Signup and view all the answers

Quines estructures es necessiten per a la unió del SRP al ribosoma?

GTP i seqüència senyal Signup and view all the answers

On es localitza finalment la proteïna sintetitzada després de la traducció?

Lumen del RER Signup and view all the answers

Quina és la funció principal de la SRP en el procés de translocació al RER?

Reconèixer el pèptid senyal i dirigir-lo cap al RER Signup and view all the answers

Quin efecte té la hidròlisi de GTP en el complex SRP-receptor?

Desestabilitza el dímer Signup and view all the answers

Quines són les components de la SRP?

6 proteïnes i un ARN Signup and view all the answers

Quina és la funció del translocador Sec61?

Obrir el canal per permetre el pas de ions Signup and view all the answers

Quina característica tenen les cadenes laterals dels aminoàcids al canal de Sec61?

Són hidrofòbiques i interaccionen amb el pèptid Signup and view all the answers

Quina és la funció del pèptid senyal durant la translocació?

Facilitar la unió a la SRP i iniciar la translocació Signup and view all the answers

Com es produeix l'eliminació del pèptid senyal?

Per mitjà d'una peptidasa de senyal Signup and view all the answers

Quins són els efectes de la unió de GTP entre la SRP i el receptor?

Estabilitza la interfície entre les subunitats proteiques Signup and view all the answers

Study Notes

Glicosilació

El precursor dels oligosacàrids té 3 glucoses (Glc), 9 manoses (Man) i 2 N-acteilglucosamina (GlcNAc), es pot escriure com a Glc3Man9(GlcNAc)2.
Un cop s'ha afegit a la proteïna, aquesta estructura es modifica per eliminació o addició de monosacàrids en els compartiments del RER i Golgi.
Abans de la transferència a una cadena naixent de proteïna, el precursor s'uneix a un dolicol fosfat (lípid de cadena llarga) ancorat a la membrana.
La transferència del precursor de 14 residus des del dolicol a un residu d’Asn del polipèptid es produeix mentre la proteïna creix i surt al lumen del RE.
Aquesta reacció és catalitzada per una enzim de la transferasa oligosacàrid, que està lligat a la membrana associada al translocó.
Els oligosacàrids serveixen com a senyals que ajuden al destí final de la proteïna i eviten agregacions de diferents proteïnes.

Plegament de proteïnes

El RER controla el correcte plegament de les proteïnes.
La calnexina (membrana RER) i la calreticulina (lumen RER) s'uneixen selectivament a N-oligosacàrids amb una Glc terminal, atrapant les proteïnes mal plegades al RER.
Una Glicosiltransferasa del lumen del RER localitza les proteïnes mal plegades per transferir N-oligosacàrids de reconeixement.

Xaperones: família HSP60/HSP10

Les xaperones actuen en etapes primerenques, reconeixent un petit tram d’aminoàcids hidrofòbics a la superfície d'una proteïna.
S'uneixen a la proteïna objectiu i, gràcies a la hidròlisi d'ATP, l'ajuden a plegar-se correctament.
Quan hi ha excés de proteïnes mal plegades, el reticle respon amb un augment de xaperones.

Visió actual del plegament de proteïnes

Els dominis d'una proteïna acabada de sintetitzar assoleixen ràpidament un estat de "glòbul fos".
El plegament posterior es produeix més lentament i a través de múltiples vies, sovint amb l'ajuda d'una xaperona molecular.
Algunes molècules poden seguir sense plegar-se correctament, sent reconegudes i degradades per proteases específiques.

Eliminació de proteïnes mal plegades

Les proteïnes mal plegades al RE es transloquen al citosol, on són desglicosilades, ubiquitinades i degradades en els proteasomes.
Les proteines mal plegades s'exporten a través del mateix tipus de translocador que va mediar el seu import.
És important evitar proteïnes mal plegades ja que causen un mal funcionament de la cèl·lula.

Agregats proteics com a causa de malalties

Alzheimer
Huntington
Demència

Reticle endoplasmàtic llis (REL)

Xarxa de túbuls membranosos (no sacs) interconnectats.
Poden variar en grandària i forma segons el tipus cel·lular.
Continuació del RER.
Superfície llisa, no presenta ribosomes.

Funció del REL

Síntesi i magatzem de lípids: fosfolípids, colesterol i ceramida (precursor esfingolípids).
Síntesi de proteïnes.
Modificació de proteïnes.
Transport de proteïnes.
Producció de membrana.

Ribosoma

Veiem molts ribosomes al RE, ja que hi ha diferents proteïnes que creixen constantment i s'han de sintetitzar.
Un cop sintetitzades, es dirigeixen al lumen del reticle endoplasmàtic.
Els ribosomes són dues subunitats.
Un dels escenaris possibles després de la traducció és que s'introdueixi al reticle endoplasmàtic per a la maduració.
La proteïna acabada de formar ha de passar pel plegament de proteïnes o modificacions posteriors a la traducció per convertir-se en proteïnes "madures".
El citosol és reductor a diferència del lumen oxidatiu, per això els passos post-traduccionals, com la formació d'enllaços disulfur, prefereixen tenir lloc dins dels orgànuls (que són oxidatius) més que al citosol (que és reductor).

Traducció

El reticle endoplasmàtic no intervé en el procés de traducció, però sí que dona les condicions necessàries perquè aquesta traducció es doni.
Hi ha dos mecanismes de generació de proteïnes:
- Translocació post-traduccional: en ribosomes lliures al citoplasma (proteïnes sintetitzades al citosol entren dins d'un compartiment).
- Translocació co-traduccional: les proteïnes se sintetitzen en els ribosomes que estan units a la membrana del RER. La proteïna mentre se sintetitza va entrant dins del reticle, i seguint la via secretora.
També trobem ribosomes en la mitocondria, on tradueixen ADN mitocondrial.

Translocació co-traduccional

Aquest mecanisme implica:
- Inici de la traducció: Citoplasma, ribosoma lliure / ARNm / ARN de transferència.
- Formació de la cadena polipeptídica: Citoplasma, ribosoma / ARNm, seqüència senyal a N-term (SS), aà hidrofòbics precedits d’1 o 1 aà (de càrrega positiva).
- Unió de partícula SRP a la seqüència senyal (SS) de la cadena polipeptídica: Citoplasma, ribosoma / ARNm / SRP (riboproteïna), quan SRP s’uneix a la SS i al ribosoma, la traducció para.
- Unió del complex SRP, ribosoma i cadena polipeptídica amb el receptor de SRP de la membrana: Membrana del RER, ribosoma / ARNm / SRP (riboproteïna) del citoplasma / receptor SRP del RER, la unió del SRP al receptor té lloc quan estan ambdós units a GTP.
- Acoblació del ribosoma al translocó (canal proteic anomenat Sec61): Membrana del RER, ribosoma / ARNm / SRP (riboproteïna) del citoplasma / receptor SRP del RER / Sec61, el translocó és un canal proteic i la hidròlisi de GTP permet la transferència al translocó.
- Disslocació de la SRP: Membrana del RER, ribosoma / ARNm / Sec61, la traducció es reprèn.
- Translocació al lumen RER: RER, membrana i lumen, ribosoma / ARNm / Sec61, l’energia de l’elongació impulsa la translocació de la cadena polipeptídica.
- Hidròlisi de la SS per part de la peptidasa senyal: RER, membrana i lumen, ribosoma / ARNm / Sec61 / peptidasa de senyal, pot tenir lloc durant o després de la tranaslocació i la peptidasa està associada al translocó.
- Alliberació de la proteïna sintetitzada al lumen RER: RER, membrana i lumen, ribosoma / ARNm / Sec61.

La hidròlisi de GTP fa que el complex es dissociï, i, d'alguna manera que no es coneix, s'iniciï la transferència del complex al translocó.

La SRP i el receptor queden lliures per tornar a repetir el procés.

Estructura del SRP

La SRP és una partícula ribonucleoprotèica citosòlica, constituïda per 6 proteïnes i un ARN.
S'uneix de manera transitòria tant al pèptid senyal com a la unitat gran del ribosoma, formant un complex gran.
Permet el direccionament cap al RER, ja que aquesta SRP és reconeguda pel seu receptor que es troba a la membrana d RER.
Domini d'unió a la seqüència senyal: la proteïna bacteriana Ffh és homòloga a la porció de P54 que s'uneix a les seqüències senyal del RE en eucariotes.
Gran esquerda revestida d'aminoàcids hidrofòbics (grocs) les cadenes laterals dels quals interaccionen amb les seqüències senyal.

Unió del SRP al Receptor

La interacció entre SRP i el receptor es controla mitjançant la unió i hidròlisi de GTP.
Quan el SPR i el receptor estan units a GTP, i quan s’uneixen entre si, les dues molècules de GTP unides encaixen a la interfície entre les subunitats proteiques i estabilitzen el dímer.
L'assemblatge permet la formació de dos llocs actius per a la hidròlisis de les dues molècules de GTP unides.
La hidròlisi a GDP desestabilitza la interfície, causant la desassemblatge del dímer.

Estructura del translocador Sec61

Sec61 està format per 10 hèlices transmembrana que formen un canal central.
El canal s'estreny en un punt format per aminoàcids hidrofòbics.
Aquest punt interacciona amb el pèptid que es va translocant i s’obre, actua com a tap del canal central.
Si no hi ha translocació no es permet el pas de ions i molècules petites.

Pèptid senyal a l’extrem Nterm

Presenta dues grans funcions:
- Reconeixement per SRP i direccionament cap al RER.
- Senyal d’inici de translocació.

Eliminació del pèptid senyal

Durant o després de la translocació, la seqüència senyal és eliminada per una peptidasa de senyal, proteïna del RE transmembrana associada al translocó.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Aquesta prova explora el procés de glicosilació de les proteïnes, incloent la seva estructura inicial, modificacions posteriors i el paper dels oligosacàrids. També es detalla la influència del RER en el correcte plegament de les proteïnes i les funcions de les chaperonines, com la calnexina.