Tema 10 - Retículo Endoplasmático PDF

Tema 10. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.1.- Compartimentos intracelulares. Sistema de endomembranas 10.2.- Retículo endoplasmático: especialización funcional (rugoso y liso) 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso. Funciones: síntesis de proteínas 10.4.- Retículo endop...

Tema 10. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.1.- Compartimentos intracelulares. Sistema de endomembranas 10.2.- Retículo endoplasmático: especialización funcional (rugoso y liso) 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso. Funciones: síntesis de proteínas 10.4.- Retículo endoplasmático liso. Funciones  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.1.- Compartimentos intracelulares. Sistema de endomembranas Especialidad funcional contacto REG en mb micleo Sintetizan compuestos y los intercambian con Distintas características estructurales: ≠ moléculas en el lumen y en su membrana (≠ marcadores específicos Figure 12-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) de superficie, ≠ enzimas, ≠ mecanismos de transporte,…) Mismos orgánulos en diferentes tipos celulares, pero distinta cantidad de cada orgánulo. Las diferencias en abundancia se deben a la ESPECIALIZACIÓN CELULAR RER =, prot , REL = lípidos Hepatocito Table 12-2 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.1.- Compartimentos intracelulares. Sistema de endomembranas Sistema de Endomembranas Los orgánulos del sistema de endomembranas están implicados en las genación rutas sintético-secretora y endocítica sintiendo moléculasesiretan hacia dos áganos Recuerda: La gemación de vesículas desde un orgánulo y la fusión de éstas de mb con otro orgánulo permiten transportar componentes solubles y de membrana de un orgánulo a otro. También desde orgánulos a la membrana plasmática (exocitosis) y el exterior celular y viceversa (endocitosis y fagocitosis) Respecto a los componentes de membrana (lípidos y proteínas de membrana) conservan su orientación durante el proceso (Fusión simétrica) Por ej. una proteína transmembrana tendrá sus dominios I citosólicos hacia el citosol inhoduce.a m pas funman con mb y No comba su "dirección" Figure 12-5, 12-7 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.2.- Retículo endoplasmático: especialización funcional (rugoso y liso) Túbulos y cisternas (sacos aplanados) interconectados y continuo con membrana externa de la envuelta nuclear velocidad - favorecen ✓ Retículo endoplasmático rugoso (RER): quintest. ribosonas – Con ribosomas polinbasonas unto de -as – Síntesis de proteínas y glucosilación de proteínas => ferma glucoprozinas ✓ Retículo endoplasmático liso (REL): – Síntesis de lípidos de membrana – Sin ribosomas – Y otras funciones: Almacenamiento y liberación de Ca2+ (“REL”), detoxificación, síntesis de hormonas esteroideas,IlipoproteínasI ,ácidos biliares,… Figure 12-34 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.2.- Retículo endoplasmático: especialización funcional (rugoso y liso) Especialización funcional: La importancia relativa de sus diferentes funciones varía según el tipo celular. Normalmente el liso es más escaso que el rugoso, pero en algunas células esto puede variar bastante - Ejemplos: - Célula secretora de esteroides tiene muy desarrollado el REL - Célula secretora del páncreas exocrino tiene muy desarrollado el RER eneciton insulina ej : Y musculares no tienen desorollado REL para contracción. célula de secretora de esteroides páncreas exocrino Figure 12-36 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Estructura: Cisternas aplanadas comunicadas entre sí y con la envuelta nuclear y el REL Membrana: comparada con la membrana plasmática, la del RER es: más estrecha y más rica en proteínas (70%) y pobre en lípidos; más fluida (lípidos con colas más cortas y más insaturadas) -muy ora nal Localización: conectado con mb externa nuclear. Transporte ARN y proteínas rápido Relación con otros orgánulos: Golgi → modificación y transporte de proteínas Pas prodocer madif-put en el aperdo de golgi  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Funciones: Síntesis, almacenamiento y glucosilación de proteínas: De membrana RE y otros orgánulos > ~ Membrana citoplasmática > wanshb ? Transmembrana Periféricas externas Solubles = en agod Luz del RE luz lumen = Interior lisosomas, Golgi Secretadas por vesículas de Sene Nota: Recuerda lo que vimos hacia espacio extray sobre los distintos destinos de las proteínas en el tema 9 Las proteínas solubles y transmembrana sintetizadas en ribosomas del RER pueden llegar a los siguientes puntos de la vía sintético secretora (en función de las señales que presenten. Esas señales las veremos más adelante) parando per folgi hay medef me extracelular Líquido Citosol Lisosoma Membrana plasmática Periférica externa en transmembrana en Transmembrana membrana plasmática membrana plasmática Soluble de los lisosomas de los lisosomas Secretada Soluble del Golgi Soluble del RE Transmembrana Transmembrana del Golgi del RE  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso b tapropot idse reca “Tráfico de Proteínas” & hafiro unidireccional ↓ = plasmillo Losivan tomenor bidireccionalidad por algunas prot. plegamiento en golgi Bbideccionala T endocitosis - senecion  - ! porama Onuerm Orsb. un tienen ! todas I libonucleopot - RPS P Herm sitio de unión & ↑ = ARNU + pot. con pi RE ·en toda con an hid of a s inhiba síntesis peplido del ribesoma e w-Erm. Pres = ribonucleoprot. ( ARNU + = prot ). =, acerca complejo a mb RE + uniendose litio trasparta ) ambafarm a L sitios unisRequenseq pephioento formado - Señal (sitio Enormalt ! - uboroma -recplor en mb RER translocen-poro acueso, pot Hansm formado !. e. · , como D un - por 3 subanidades & compuerta e abre citoso tiene 2 puerta m =, : - compuesta lamibal malt arrada y con h contacto ribosoma seabre - omporta lat Yo se. abre para hanomb. prot. ③ Plegamiento + Ensambleige 1A. Concienzo sintsis altura ati Ey bloquea sinet inhibir un esis señal el rbesima + 1B. + al PRS se une pphelo mb > meca protección peplido + protección 1C - , tranclosaco mb complejo. a. 2 Sintesis haciaelicula ha : Bot solubles , ab : Prot hansmb. O uni paso ① mulhpaso , 3 Plegamiento y Ensamblaje =, Cadena KDELD 4. N- Ribostación  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Síntesis de proteínas con destino RER Proteínas solubles => q forman porte lumen RE Proteínas de membrana RER ¿Qué es lo que provoca que un ribosoma que está sintetizando una proteína en el citosol, se una al RER y continue ahí la síntesis? Lo que ocurre es que la proteína que se está sintetizando presenta una o más Secuencias Señal: 6 –20 aminoácidos hidrófobos en extremo N-terminal si va a ser una proteína soluble (Luego veremos las señales que se necesitan para las e proteínas transmembrana) Libancho prot. - = Esta prof ! Provoca que sea reconocida por la PRS (partícula de reconocimiento de la señal) que hará que el ribosoma se una a un translocador en el RER Y Se producirá una translocación co-traduccional porna aquosa La secuencia señal será finalmente eliminada por: Peptidasa de la señal Otras proteínas son sintetizadas por completo en ribosomas libres en el citosol y dirigidas post- traduccionalmente a su destino gracias a que presentan otras señales distintas  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Síntesis de proteínas con destino RER Partícula de Reconocimiento de la Secuencia Señal (PRS) En todas las células Es una ribonucleoproteína formada por 6 polipéptidos unidos a Cuando se une al ribosoma: un ARN pequeño Lugar de unión entre las 2 subunidades 3 Sitios de unión: Bloquea la unión del factor de elongación lo que Se une a la secuencia señal provoca: Parada transitoria de la traducción de la Se une al ribosoma proteína: Se une a un receptor específico (Receptor de la PRS) en el – Mecanismo de seguridad RER – No liberación de hidrolasas (de cambsformacional secreción, lisosomales) en citosol – No plegamiento antes de poder translocarla hacia el retículo PRS unida a la secuencia señal y al Ribosoma (sólo falta su unión al receptor en el RER) Figure 12-39b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Síntesis de proteínas con destino RER Cuando llega al RER Unión al receptor de PRS en mb Unión a un translocador de la membrana del RER : porna acosa Liberación de PRS Figure 12-40 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) Separación del receptor Apertura del translocador (lo abre la propia secuencia señal de la proteína) ⑯ no sempre abeto Continúa la traducción (ya no está la PRS impidiendo la traducción) y a la vez translocación a través de la membrana (translocación cotraduccional) por el translocador  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Síntesis de proteínas con destino RER Transferencia co-traduccional Translocador sema S Poro acuoso: compuerta central y compuerta libera pephielo lateral Apertura transitoria on semenaesen O -mama Gradaperocuando ontado = unen pordondte a pot. =, Apertura poro ↳ – Translocación del péptido Apertura lateral Figure 12-41a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) – Eliminación de secuencia señal – Integración proteínas transmembrana E  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Síntesis de proteínas con destino RER Translocador Visión lateral Visión desde lumen Figure 12-43 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Síntesis de proteínas con destino RER Eliminación de la secuencia señal Secuencia señal → apertura del translocador 2º reconocimiento ↳ sede unión interior del poro Señal de inicio de la transferencia S. Peptidasa de la señal Eliminación de la secuencia señal Apertura lateral ✓ Secuencia señal en bicapa ✓ Proteasas de membrana RER → aas  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Síntesis de proteínas con destino RER a maneralatanje de que pelibra a horojabos Proteínas solubles L el en = st rojo Proteínas de membrana RER elemina = que que uniones lef : datinal hidrifebos receptor a seq , 1. Proteínas de membrana UNIPASO Implica la misma secuenciaTu señal que la anterior pero perPRS com -que combinada con una secuencia de aminoácidos hidrofóbicos internos (señal de anclaje). Apertura Lateral: Inserción en la bicapa 3 posibilidades: 1. Segmento Hidrófobo Adicional as Señal de parada de la transferencia Apertura lateral wtm Anclaje en la membrana del RER (hélice α) de seg. hidrófobo adicional ! N-terminal en cara luminal  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Síntesis de proteínas con destino RER da mas básicos a quedan Crisd or citool 1. Proteínas de membrana UNIPASO contolmedueda N-Eim el ancladominada e = indrfóbicosen enel medio aa zone 2 y 3. Secuencia Señal Interna => de en en el intra ! D No se elimina /paginantener pe la pot y no , -Erm Transmembranal de los extremos Hélice α a mas 2 orientaciones posibles C-terminal en la luz barode (tem. N-terminal en la luz maychopatona basical hacia N-ErM. A: Más aas básicos antes de la sec. = w Erm. Mhe Señal interna que después. B: Más aas básicos después recuencia ceñal interna ↑ antes Figure 12-47 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) = Nacia (-Erm.  Tema 10. Retículo endoplasmático VIDEO RESUMEN VIDEO 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Síntesis de proteínas con destino RER RESUMEN 1. Proteínas de membrana MULTIPASO Secuencia señal interna Varias señales hidrófobas Alternancia de efecto Asimetría -parada stop = regiones - serial-start , hidrofobias Figure 12-48 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) Figure 12-49 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Síntesis de proteínas con destino RER Plegamiento y ensamblaje Proteínas en tránsito → a otros orgánulos Proteínas residentes RE Señal de retención en el RE (extremo C-terminal) O - Lys – Asp – Glu – Leu – C-terminal (KDEL) - Cadenal ❖ Proteín-disulfuro-isomerasa (PDI) = marquada on ubiquitina ↳ ▪ Formación de - S – S – necentan mucho poder reductor para que haga plegamiento ❖ Chaperona BiP (binding-protein) etiqueta para Con un d = ▪ Familia Hsp70 · ▪ Se une a proteínas mal plegadas ▪ A monómeros que aún no han formado oligómeros ↑ ▪ Ayuda al plegamiento y al ensamblaje ▪ Permanencia en el retículo  Tema 10. Retículo endoplasmático https://arquimedes.matem.unam.mx/repositorio/sites/de fault/files/fscommand/Cap6/GenRER.html 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso O-glucositación en Golgi ↓ Glucosilación añadir= olizolacándo Proteína + oligosacárido = Glucoproteínas Ilavia ext int REo. x). Oligosacárido preformado (14 monosacáridos) unido a asparagina. mismo =, olizosacavidos (N-acetilglucosamina, 2 manosa y glucosa) & 3 Core N-glucosilación Cen RER). & Transferencia en bloque llevada Oligosacaril-transferasa (complejo enzimático) a 1 cabo por Unida a la membrana Participa 1 en cada translocador. *Asparagina procede de un lípido de la membrana (dolicol) Figure 12-50 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso DOLICOL Glucosilación lenlace bifosfato) fu Se forma unido a dolicol: por lado prot. q se poli-isoprenoide esta formando muy hidrófobo 22 unidades de isopreno enlace fosfato de ↑ E comienzo en cara citosólica de la membrana y despues se hansfoca /gep-flop) y se une al oligosaca. · Oligosacávil-tanyerasa - rompe enlace y la Eane para former nuevo enlace lasaraginal Figure 12-51 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  N-Oligosacárido funciones en el RER Es importante para el correcto plegamiento (1) de proteínas y para regular la (2) retención de proteínas en el RER o su paso al Golgi (3). Estas tres funciones se explican en la parte de debajo de la diapositiva Si una proteína tiene que pasar desde el RER al Golgi debe perder antes las 3 glucosas y 1 manosa de su N- oligosacárido (Esto indica que ya está lista para pasar al Golgi), mientras no pierda estos monosacáridos es retenida en el RER por chaperonas que además ayudan a que se pliegue correctamente. ¿Cómo lo hace?: – Ayudado por chaperonas que además son lectinas (con su parte lectina reconocen el N-oligosacárido de la glucoproteína y con su parte chaperona ayudan a plegar la glucoproteína). – Son dos tipos de chaperona: Calnexina -reconciera adhenda (en membrana) y Calreticulina (soluble). Se unen proteínas no plegadas completamente (o no ensambladas correctamente) y las retienen en el RER (2) mientras ayudan a que se plieguen correctamente (1) (Esto ocurre porque, si la glucoprotéina no está bien plegada o ensamblada, su N-oligosacárido aún conserva una de las glucosas. Como la parte lectina de estas chaperonas se une a oligosacáridos en N con una glucosa, mientras estén unidas las chaperonas la proteína es retenida. – Estas chaperonas se separan si ya el N-oligosacárido de la glucoproteína no tiene esa glucosa (esto indica que la proteína ya está bien plegada y puede pasar al Golgi) (3).  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso = rompe enlace para librer glucosa  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.3.- Retículo endoplasmático rugoso Errores en el Plegamiento handora Retrotranslocación = Dislocación de G Exportación al citosol =ale fura pero = inverso Degradación rápida Chaperonas → no plegamiento Fuente de Energía (gasto de ATP) Translocador (saca proteínas mal plegadas) Proteasa (citosol) impideq alge Figure 12-54 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008) W-glicanasa rompen el enlace N-glubsidia y le merca 3 rbiquitivas protosoma - en un -  Tema 10. Retículo endoplasmático especializado como riegoso No lan 10.4.- Retículo endoplasmático liso (REL) Estructura: Localización: En todas las células. Depende del tipo celular Escaso en la mayoría de las células en Red de Túbulos (30 – 60 nm de diámetro) viertas y va a ser muy detarollado ! No tiene ribosomas Distinto contenido que el RER (por ejemplo, distintos enzimas) más lipidos en mb y menos prot ). FUNCIONES PRINCIPALES Síntesis de lípidos de membrana = cabezas polares sola" por colos en citrol' Realizada por enzimas en la membrana con sus Centros activos hacia el citosol Fosfolípidos Labezas) - - ,Colina venna fosfatidilcolina (no colas) , Colesterol síntesis a tiroides famR combina - Ceramida: - Pasa al aparato de Golgi, donde se usa para fabricar: esfingomielina y glucoesfingolípidos Unos hipos de lípidos =  ublica de REL Tema 10. Retículo endoplasmático lepidosa forman en cara 10.4.- Retículo endoplasmático liso (REL) Síntesis de Fosfolípidos de Membrana acedo gavo - inolina forfatase & = - eibrada I - Gol O ubolizan = mina -S union =, v P cap calina y enzimas lumen Figure 12-57 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.4.- Retículo endoplasmático liso (REL) Papel de los translocadores en la síntesis de la bicapa lipídica redishiblur los Fl Excramblasa : de lamb , en biapa lepidiza lo q mantener cametria ayuda a de la mismo Figure 12-58 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.4.- Retículo endoplasmático liso (REL) Funciones adicionales del REL (en determinadas células especializadas) Utilización de glucógeno en hepatocitos: grac e rompe glucosa enlace 6 P Imacerat glucosa. dimena d en forma Glucógeno-fosforilasa Glucosa-6-fosfatasa Glucógeno E S Glucosa-6-P ( Glucosa a dore- va No puede salir de la cel. Si puede salir de la cel. y la a e lo necenta q D Glucosa-6-fosfatasa: Está en la membrana del REL en hepatocitos, pero no en el músculo Te Detoxificación (hígado, riñones, etc.): pero mayoria músculo ↳ - Eliminación de barbitúricos, etanol, insecticidas, etc. medicamentos o otra - Oxigenasas inespecíficas (citocromo P450) OriginaAñade molicas - Oxidaciones y conjugaciones a grupos bóxuro para facleta eliminaci es - Drogas liposolubles → hidrosolubles → transporte en sangre → eliminación en riñón ↑ añade I  Tema 10. Retículo endoplasmático 10.4.- Retículo endoplasmático liso (REL) Más Funciones adicionales del REL: - Síntesis de derivados lipídicos: - - Síntesis de hormonas esteroideas, derivadas del colesterol: (testosterona, estradiol, corticosterona,…) ↳ -- Síntesis de ácidos biliares (hepatocitos) a partir de colesterol transfieren LDL en sangre - - Síntesis de lipoproteínas (hepatocitos) y quilomicrones (enterocitos): tricilglicéridos + fosfoglicéridos + colesterol + proteínas del RER Quilomicrones (enterocitos) Lipoproteínas (hepatocitos)  Tema 10. Retículo endoplasmático sarco-carne 10.4.- Retículo endoplasmático liso (REL) Funciones: ✓ Secuestro de Ca2+ → liberación → recaptación ✓ Respuesta rápida a señales extracelulares sarcolema se invagina tíbulos T Entrada✓ Bomba de Ca2+ de hpop fernando salide✓ Canales de Ca2+ regulados par voltaje ✓ [prots. de unión a Ca2+] en el RE almacenamiento Contracción muscular: Túbulos T, transmiten el impulso nervioso que estimula músculo receptores (receptores dihidropiridina, DHP) relen = DHP activan Canales de Ca2+ del Ret. Sarcoplásmico (canales de rianodina): Liberación Ca2+ → citoplasma E protimotora - Ca2+ se une a la troponina: interactúan actina y miosina - Desplazamiento de los filamentos: Contracción muscular I salo monna miosse