Clase 19. Sistemas de transporte mitocondriales y peroxisomales_BMC 2024.pdf

Ciclo 2-2024 MEMBRANA MITOCONDRIAL EXTERNA ✓ Contiene acil CoA sintetasas y enzimas implicadas en el alargamiento de los ácidos grasos, entre otras. ✓ Alto contenido de la proteína formadora de canales llamada porina. Esta proteína permite el paso de iones inorgánicos...

Ciclo 2-2024 MEMBRANA MITOCONDRIAL EXTERNA ✓ Contiene acil CoA sintetasas y enzimas implicadas en el alargamiento de los ácidos grasos, entre otras. ✓ Alto contenido de la proteína formadora de canales llamada porina. Esta proteína permite el paso de iones inorgánicos Proteínas y moléculas de hasta barril  5000 Da. ✓ Contiene complejos proteicos importadores MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA ✓ Alto contenido de cardiolipina Esto hace que la bicapa lipídica sea muy impermeable a los iones, especialmente a los H+. (Difosfatidilglicerol) MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA ✓ El 75% de sus componentes son proteínas, de tres tipos: ▪ Óxido-reductasas: en los cuatro complejos de la cadena transportadora de electrones. ▪ ATP sintasa ▪ Proteínas de transporte: ❖ Complejos Importadores ❖ Permeasas ❖ Proteínas canal COMPLEJOS PROTEICOS IMPORTADORES ✓ Permiten que las proteínas mitocondriales sintetizadas en el citosol se incorporen a las membranas o a los compartimientos mitocondriales. ✓ Son dos tipos principalmente: - Complejo TOM (en la MME) - Complejos TIM (en la MMI) ✓ Trabajan en coordinación con proteínas chaperonas: - hsp70 citosólicas y mitocondriales - hsp60 mitocondriales - chaperonas del espacio intermembranal ✓ Importación de proteínas a la matriz mitocondrial ✓ Papel de las chaperonas y consumo de ATP durante la importación de proteínas mitocondriales. ✓ Importación de proteínas a la MMI ✓ Importación de proteínas al espacio intermembranal  PERMEASAS MITOCONDRIALES Existen sistemas de transporte: ▪ Acoplado (cotransporte) antiporters (la mayoría) y simporters. → Sistemas Lanzadera ▪ Uniporte activo. PRINCIPALES ANTIPORTERS MITOCONDRIALES Citosol Matriz 1. Malato Alfa cetoglutarato 2. Glutamato Aspartato 3. Acil carnitina Carnitina 4. Malato Succinato 5. Isocitrato Citrato 6. ADP ATP Existen 3 isoformas de la traslocasa ATP-ADP: PRINCIPALES SIMPORTERS MITOCONDRIALES H+ Piruvato Estos sistemas de transporte son impulsados por el gradiente de protones, de manera que funcionan sólo cuando las mitocondrias están respirando. Lanzadera del Glicerol Fosfato Lanzadera del Malato Aspartato SISTEMAS UNIPORTE ACTIVO Transporte de protones desde la matriz hacia el espacio intermembranal Complejos I, III y IV, que forman parte de la cadena respiratoria PROTEÍNAS CANAL CANAL DE PROTONES La principal es el Componente Fo (canal de protones) del complejo ATP sintasa. Tiene una participación vital en la regulación (captación y liberación) de iones calcio que sirven como iniciadores esenciales de actividades celulares como: contracción muscular, división celular, secreción, transmisión sináptica, etc. Peroxisomas BIOGÉNESIS Las proteínas peroxisómicas pueden ser importadas desde el citosol o se pueden sintetizar en el Retículo Endoplásmico. COMPLEJOS PROTEICOS IMPORTADORES PTS (Peroxisomal targeting signals), las cuales tienen 2 tipos de secuencia consenso: PTS1 con la secuencia Ser-Lys-Leu en posición C- terminal y que es reconocida por la peroxina PEX5. La mayoría de las proteínas que van al peroxisoma presentan esta señal. PTS2 con una secuencia de nueve aminoácidos en posición N-terminal que es reconocida por la peroxina PEX7. GENES PEX : peroxinas PEX5 y PEX7 codifican los receptores para las proteínas PTS1 y PTS2, que circulan entre el citoplasma y el peroxisoma; PEX13 codifica el factor de anclaje de las proteínas que se importan al peroxisoma por PEX5. PEX1, PEX6 y PEX26 codifican las proteínas implicadas en el reciclaje de los receptores de PTS1 y PTS2; PEX2, PEX10 y PEX12 codifican las proteínas que participan en la translocación de las proteínas de la matriz. El complejo proteína-peroxina se ancla en los receptores de membrana, como el PEX13, que es el factor de anclaje de PEX5. La translocación posterior de las proteínas a la matriz de los peroxisomas se realiza por un mecanismo que requiere un consumo de ATP, y la peroxina citosólica se recicla para captar otra proteína. COMPLEJOS PROTEICOS IMPORTADORES Superfamilia de proteínas transmembrana ABC (ATP-binding casette)