COMPLEJO DE GOLGI - LISOSOMAS

DPTO DE MORFOLOGIA HUMANA

TRUJILLO - 2009

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLOFACULTAD DE MEDICINA

CURSO: BIOLOGIA MOLECULAR Y CELULAR

COMPLEJO DE GOLGI - LISOSOMAS

ESTRUCTURA

LOCALIZACION TAMAÑOUn dictiosoma-Un dictiosoma- células secretoras células secretoras

Mucosa intestinalMucosa intestinal

C. TiroideaC. Tiroidea

C. Pancreas C. Pancreas exocrinoexocrino

Varios dictiosomas Varios dictiosomas C. plasmáticasC. plasmáticas

C. HepaticaC. Hepatica

NeuronaNeurona

Glandulas salivalesGlandulas salivales

Fibroblasto Célula vegetal

Espacial y temporalmente en relación con RE y la mp

Nº y tamaño de dictiosomas varía de acuerdo a:-Organismo-Estado funcional de la célula-Función del tipo celular

FUNCIONES Modificaciones, clasificación y secreción de

sustancias sintetizadas en RER y REL Síntesis de carbohidratos Producción de membrana plasmática Formación de lisosomas primarios Formación de los acrosomas de los espermios

1. MODIFICACIONES:

fosforilación

Sulfatación

Adicion de manosa o galactosa

I. GLUCOSILACION

ELEMENTOS

- Precursores. Nucleósidos difosfato ó monofosfatos

- Glucosiltransferasa

- Antiportadores

TIPOS

N- Glucosilaciones

O- Glucosilaciones

ELEMENTOS DE LA GLUCOSILACION

NUCLEOTIDOS-HEXOSAS

ELEMENTOS DE LA GLUCOSILACION

GLUCOSILTRANSFERASA

Fig. La glucosiltransferasa específica cataliza la adición de un residuo de galactosa de UDP-galactosa al átomo de carbono 3 de la N-acetilgalactosamina unida a una proteína, para formar un enlace B1-3. Es el segundo paso den la formación de los o-oligosacaridos típicos en proteínas como la glucoforina

ANTIPORTADORES Y MECANISMO DE CAPTACION DE NUCLEOTIDOS-HEXOSAS

Fig. Captación antiporte de nucleotidos-hexosa hacia las cisternas del Golgi

TIPOS DE GLUCOSILACIONES

N-GLUCOSILACIONES: generan

- Oligosacáridos Complejos

- Oligosacáridos ricos en manosa

Región central Región terminal

N-GLUCOSILACIONES

•Suelen ser ramificada

•Presentan residuos de ácido siálico

•Procesamientos de los oligosacáridos precursor del RE

O-GLUCOSILACIONES

Adición de NAc-Gal -- OH de Ser TreGal -------OH de Hidroxilisina

Son sec. Cortas

Ejm. Proteínas de los proteoglicanos

FUNCIONES DE LAS GLUCOSILACIONES•Transporte de proteína.- dirigen y orientan las enzimas lisosómicas

•Protección: Resistencia a las proteasas / limitan la aproximación de otras moléculas

• Fibronectina glucosilada mas resistente

•Eritropoyetina (natural) glucosilada es mas potente

•Eritropoyetina (sintética) no Glucosilada menos potente y se degrada mas rápido

•Señalización celular: Ser /tre/Hyl: Fucosa- Nac-Glucosamina es señal de reconocimiento de un receptor de membrana Notch que participa en el desarrollo embriologico

•Adhesión intercelular

•Los oligosacaridos son reconocidos por las selectinas en los procesos de adhesion celular

•Leucocitos le permite unirse al endotelio y migrar al tejido-fagocitosis

SULFATACIONES

En ultimo compartimento del Golgi

A nivel de residuos de azucares - tirosinas

Dadores de Sulfato: 3 Fosfosadenosinas 5- fosfosulfato (PAPS)

VESICULAS DE TRASPORTE

TIPOS

COP II COP I CLATRINA

II. SELECCIÓN DE PROTEINAS Y TRANSPORTE

PRINCIPALES PROTEINAS VESICULARES

A. VESICULAS REVESTIDAS DE CLATRINA

PROTEINAS:

•CLATRINA: 50 -100 nmθ

Trisquelion:

Cadenas pesada

Cadenas ligeras: α y β

•PROTEINA ADAPTADORA: ADAPTINA

Forman partículas de armadoPromueven la polimerización de los trisquelion en jaulasDeterminan que proteínas se incluyen y se excluyen en la vesícula

Tipos: Reconocen receptores selectivos

AP1 reconoce Receptores M-6-P Proteínas trans Golgi

AP2 Reconoce receptores LDL, receptores de transferrina

AP3 reconocen receptores de proteínas lisosomales Vesículas de almacenamiento

Ejm. Melanosomas

ENSAMBLAJE-DESENSAMBLAJE DECUBIERTA DE CLATRINAAuxilina

Hsp 70 + ATP

+ GTP

•DINAMINA :-Fija e hidroliza GTP y regula la frecuencia de separacion de la vesícula -Mutación -- fositas revestidas con cuellos muy largos

B. VESICULAS REVESTIDAS DE COATOMEROS

COP I: CG anterior y desde las cisternas del Golgi

COP II: transporte RE- CG

MODELO DE ENSAMBLAJE

Recluta COP

Fosfolipasa D(a ) fosfolípidos modificados

Recluta otras proteínas

Sec 12

Fosfolipasa D(a ) fosfolípidos modificados

Sec 12

TRANSPORTE VESICULAR

Mediado por :

SNARE.- P. reconocimiento (soluble NSF attachment receptor): SNARE -v, SNARE-t

GTPasa.- P. direccionamiento

Vesículas sináptica

Trans SNARE

Complejo estable especifico

AnclajeSinaptobrevina

Sintaxina Toxina bacteriana

UNION VESICULA - MEMBRANA DIANA

ETAPAS :

Anclaje

NSF: N-ethylmaleimide sensitive factor

-Reactiva SNARE: Desenrrolla los dominios helicoidales de SNARE

-Determina cuando y donde se produce la fusión de vesículas

UNION VESICULA - MEMBRANA DIANA

Anclaje: interacción de SNARE v y t

Fusión:Membranas a 1,5 nm Desplazamiento de H2OFlujo de lípidosFormación de tallo de conexión

Nueva bicapa

Ruptura de la bicapa nuevaFusión Liberación de contenido

ESPECIFICIDAD DE UNION VESICULAR

Proteínas Rab: GTPasas monoméricas

Facilitan y regulan la frecuencias de anclaje controla la unión de SNARE v y SNAREt

Distribución característica:

Proteína Organelo

Rab1 ER and Golgi complex

Rab2 cis Golgi network

Rab3A synaptic vesicles, secretory granules

Rab4 early endosomes

Rab5A plasma membrane, clathrin-coated vesicles

Rab5C early endosomes

Rab6 medial and trans Golgi cisternae

Rab7 late endosomes

Rab8 secretory vesicles (basolateral)

Rab9 late endosomes, trans Golgi network

Mecanimso de Acción de GTPasa Rab

1

2

3

4

5

TRANSPORTE RE - CG

RED CIS GOLGI: reclutamiento de moléculas

Recibe vesículas COP II

ERGI53: Receptor de factores V y VIII de coagulación

Fusión homotípica

Fusión heterotípica

TRANSPORTE RE-CG MEDIADO POR AGREGADOS TUBULO-VESICULARES

Agregado túbulo-vesicular

RECICLAJE DE PROTEINAS RESIDENTES EN R.E.

Señales de Recuperación en C-terminal:

P.m. residentes RE: Pep.señal: Lys-Lys-X-X =KKXX

Prot. soluble BIP : Lys-Asp-Glu-Leu = KDEL

LISOSOMAS

Transportadores de :AminoácidosAzúcaresnucleótidos

SELECCIÓN DE ENZIMAS LISOSOMALES

Fosfoglucosidasa

Enfermedad celular tipo Ialteración

RECEPTORES M-6-P

VIAS QUE APORTAN MATERIALES A LOS LISOSOMAS

GM2 gangliosidosis; Tay-Sachs Disease:

La neurona sufre cambios típicos

Distención del citoplasma causado por una anormal acumulación de lípidos, por deficiencia de la enzima hexosaminidasa, lo cual conduce a una falla en el metabolismo de los lípidos.

El destino de la neurona es degeneración, desintegración y remoción por fagocitosis

Figura 1. Rutas lisosómicas para la degradación de los esfingolípidos. Los números de los círculos hacen referencia a las enzimas involucradas en desordenes neurodegenerativos así: (1) b -galactosidasa (Gangliosidosis GM1), (2) b-N-acetilHexosaminidasa A (Enfermedad de Tay-Sachs), (3)a-Galactosidasa A (Enfermedad de Fabry), (4) b-Glucosidasa (Enfermedad de Gaucher), (5) Esfingomielinasa (Enfermedad de Niemann-Pick), (6) Ceramidasa (Enfermedad de Farber), (7)b -galactosidasa (Leucodistrofia de células globoides), (8) Arilsulfatasa A (Leucodistrofia metacromática), (9) N-acetilHexosaminidasas A y B ( Enfermedad de Sandhoff). Tomado de Mathews-Van Holde, Bioquímica, 2ª Edición. 1998

A. ENDOCITOCIS

- Fagocitosis

- Picnocitosis

Formación de vesículas

Caveolas

Caveolina

Vesículas revestidas de clatrina

RECEPTORES QUE MEDIAN LA ENDOCITOSIS

DESTINO DEL COMPLEJO LIGANDO RECEPTOR

1. RECICLAJE DE RECEPTORESEjm.

a. Receptores LDL b. Receptor de Transferrina

2. Degradación del receptor: receptor a FCE

3. Transcitosis: Ab

ENDOSOMAS DE RECICLAJE

Almacenamiento de proteínas de membrana plasmática en endosomas

Tipo de secreción Tipo de proteína ejemplo Sitio de síntesis

Secreción constitutiva

Proteinas séricas AlbuminaTransferrinaLipoproteinainmunoglobulinas

HígadoHígadoHígadoLinfocitos

p. de matriz extracelular ColágenoFibronectinaproteoglucanos

FibroblastosFibroblastos, hígadofibroblastos

Secreción regulada Hormonas peptídicas InsulinaFlucagonEndorfinasEncefalinasACTH

Células prancreaticasCélulas pancreaticasCel. NeurosecretorasCel. NeurosecretorasAdenohipofisis

Enzimas digestivas TripsinaQuimiotripsinaAmilasaRibonucleasaDesoxiribonucleasas

Cel. NeurosecretorasCel. NeurosecretorasCel. Neurosecretoras, gd salvbalesCel. NeurosecretorasCel. Neurosecretoras

Proteínas de leche Caseínalactoalbumina

Glándula mamariaGlándula mamaria

CLASIFICACIÓN DE PROTEINAS EN LA RED TRANS GOLGI

VESICULAS DE SECRECIÓN

Anclaje

SEÑALES DE CLASIFICACION DE PROTEINAS DE MEMBRANA

MEMBRANA APICAL: MICRODOMINIOS

MEMBRANA BASOLATERAL:

señal de cola citoplasmática.- Tyr conservada

Leucinas adyacentes

VESICULAS SINAPTICAS