quinta-feira, 29 de setembro de 2011

Retículo Endoplasmático

1- Introdução
Leylane Fonseca e Lorena Fernandes
As células eucarióticas apresentam diversas organelas presentes no citoplasma e que são responsáveis por uma ou mais funções especiais, aqui vamos nos ater em falar apenas sobre o retículo endoplasmático (RE). 1
Célula Eucariótica Animal

Estrutura celular

    O RE pode ser estudado por meio de técnicas de microscopia de luz, microscopia eletrônica ou por ensaios bioquímicos. Devido a sua dimensão, a sua estrutura em especial, só pode ser observada ao microscópio eletrônico.  2

 Microscopia do Retículo Endoplasmático

     O RE pode se apresentar de duas maneiras: como retículo endoplasmático rugoso (RER) ou como retículo endoplasmático liso (REL). O RER apresenta ribossomos associados e estrutura em forma de cisterna. REL é aquele que não apresenta ribossomos associados e tem uma forma tubular. O RER e o REL podem estar presentes numa mesma célula, apresentando uma estrutura contínua. A associação temporária dos ribossomos às membranas do RE é determinada pelo estado fisiológico da célula. Ou seja, O RE é uma organela dinâmica.
RE Liso e RE Rugoso

Estrutura do RE liso e do RE rugoso


Referências Bibliográficas:


1 - ALBERTS, Bruce; KAREN Hopkin; JOHNSON, Alexander; LEWIS Julian; RAFF Martin; ROBERTS Keith; WALTER, Peter. Biologia molecular da célula. 4. Ed. Porto Alegre. Editora Artmed. 2004.
2- CARVALHO, H.F; PIMENTEL, S.M.R. A célula. 2ª edição- Barueri-SP: Manole, 2007.




2-Síntese Protéica
Lorena Fernandes

    O RE captura proteínas selecionadas do citosol logo após a síntese protéica. Essas proteínas são: as proteínas transmembranas e as proteínas solúveis em água. As transmebranas não são totalmente transportadas e algumas ficam embebidas na membrana, no entanto a maioria vai para a membrana plasmática ou para outras organelas. As solúveis em água são totalmente transportadas através da membrana e vão para o lúmen do RE, em seguida elas partem em direção ao lúmen de outras organelas ou são secretadas. A “atração” e o transporte pela membrana se dão por meio um peptídeo-sinal. 1


Proteína transmembrana


Peptídeo-sinal

       A importação das proteínas ocorre de maneira distinta a depender da organela. Para mitocôndrias, cloroplastos, núcleo e peroxissomos ela ocorre depois da síntese protéica e necessita de diferentes peptídeos-sinal, dessa forma é chamada de pós-traducional. Já com o RE a importação começa antes que a cadeia polipeptídica esteja completamente sintetizada, por isso chamam de co-traducional. 1

Importação protéica pós-traducional

Importação protéica co-traducional

       O fato da extremidade da proteína em síntese ser transportada para o RE enquanto está sendo traduzida, impede que a proteína seja liberada para o citosol após a síntese protéica. Na importação co-traducional não é necessário  chaperoninas citosólicas para manter a proteína desdobrada durante o processo. 1
      A região conhecida como RE rugoso é criada pelos ribossomos que ficam ligados à membrana do RE durante a síntese da proteína e acabam cobrindo a superfície do RE. 1  A associação dos ribossomos ao RE é transitória. Ao terminar a leitura do RNAm, o ribossomo é liberado no citoplasma. 2

Ribossomos ligados ao RE


Micrografia do RE rugoso


 


      Existem duas populações separadas de ribossomos no citosol: os ribossomos ligados à membrana e os ribossomos livres. Os primeiros estão ligados à face citosólica da membrana do RE e participam da síntese das proteína que irão para o RE. Os segundos não estão ligados à membrana e sintetizam todas as outras proteínas. Tanto um quanto o outro possuem a mesma estrutura e função, porém diferem no tipo de proteína que sintetizam. 1



Ribossomos livres

Ribossomos ligados à membrana do RE

     Ao sintetizar uma proteína que possui um peptídeo-sinal de RE, o ribossomo é direcionado por este sinal para a membrana do RE. Como muitos ribossomos podem ligar-se a uma única molécula de mRNA, forma-se um polirribossomo, que se liga a membrana do RE via peptídeos-sinal de cadeias múltiplas de proteínas em síntese.  Cada ribossomo associado a tal mRNA pode retornar ao citosol para terminar a tradução, porém o mRNA permanece ligado a membrana devido a uma troca na população de ribossomos, que também estão presos a membrana por um receptor de ribossomos que auxilia a ligação naquele local. Portanto somente as moléculas de mRNA que codificam proteínas com peptídeo-sinal ligam-se à membrana do RE rugoso. 1
Poliribossomos livres sintetizando proteínas citoplasmáticas e poliribossomos ligados ao RE sintetizando proteínas destinadas ao RE.

Referências Bibliográficas:
1 - ALBERTS, Bruce; KAREN Hopkin; JOHNSON, Alexander; LEWIS Julian; RAFF Martin; ROBERTS Keith; WALTER, Peter. Biologia molecular da célula. 4. Ed. Porto Alegre. Editora Artmed. 2004.
2- CARVALHO, H.F; PIMENTEL, S.M.R. A célula. 2ª edição- Barueri-SP: Manole, 2007.


3- O RE liso é abundante em algumas células
especializadas
Lorena Fernandes
 Retículo Endoplasmático (RE) sem ribossomos ligados à membrana, ou seja, RE liso, é raro nas células. Normalmente o que se encontra é uma região parcialmente lisa e parcialmente rugosa. Por isso dizem que ela é formada de elementos transitórios, pois é a partir dela que vesículas transportadoras cheias de proteínas e lipídios recém-sintetizados brotam para serem transportadas até o aparelho de Golgi. 1
       Em células especializadas se encontra muito RE liso e ele possui funções adicionais. Ele também é particularmente proeminente em células especializadas no metabolismo de lipídios. Um exemplo são as células que a partir do colesterol sintetizam hormônios esteróis, precisam ter um RE liso grande para caber as enzimas necessárias para sintetizar e modificar o colesterol. Outro exemplo são os hepatócitos que são o principal sítio de produção de partículas de lipoproteínas. Estas são responsáveis por carregar os lipídios do sangue e levar para outros locais do corpo. 1
      É na membrana do RE liso que estão as enzima que produz o componente lipídico das lipoproteínas, como também as que catalisam reações que removem drogas lipo-solúveis e resíduos metabólicos tóxicos. 1
     Por esses motivos e pelo fato de o RE rugoso não ser capaz de sozinho abrigar a quantidade suficiente de enzimas necessárias que a membrana do hepatócito é formada, em grande parte, de RE liso. 1
     Quando existe uma concentração grande de uma droga tóxica no sangue, o fígado aumenta demasiadamente a síntese de enzimas desintoxicadoras, levando ao aumento do tamanho do RE liso. Quando a droga desaparece da circulação então ocorre a redução do tamanho do RE liso. 1
      RE captura cálcio e devolve ao citosol faz parte do processo de resposta rápida a sinais extracelular. Esse cálcio ao ser capturado é armazenado em regiões específicas do lúmen do RE e esse armazenamento é facilitado pela alta concentração de proteínas ligadoras de cálcio. Um exemplo de célula que possui abundância em RE liso especializado são as células musculares. Esse retículo chamado de retículo sarcoplasmático, pega cálcio de citosol por meio de uma Ca ATPase que bombeia cálcio para dentro. A entrada e a saída de cálcio nesses compartimentos participam da contração e do relaxamento das miofibrilas durante a contração muscular. 1


Retículo Sarcoplasmático


Retículo Sarcoplasmático
 
Referências Bibliográficas:

1 - ALBERTS, Bruce; KAREN Hopkin; JOHNSON, Alexander; LEWIS Julian; RAFF Martin; ROBERTS Keith; WALTER, Peter. Biologia molecular da célula. 4. Ed. Porto Alegre. Editora Artmed. 2004.
2- CARVALHO, H.F; PIMENTEL, S.M.R. A célula. 2ª edição- Barueri-SP: Manole, 2007.

4- Centrifugação do RE
Lorena Fernandes
      Os microssomos são fragmentos da estruturas tubulares e cisternas do RE, que podem ser identificadas como pequenas vesículas de aproximadamente 100nm de diâmetro.2 Eles surgem quando células são rompidas e ocorre a quebra do RE e posterior recomposição na forma de vesículas. 1  
     Para estudar as funções e a bioquímica do RE, é necessário isolar a membrana. Entretanto o RE é entremeado intrincamente com outros componentes do citosol. Por isso, utiliza-se o microssomo, que apresenta fácil purificação, para este estudo. 1
Microssomos derivados do RE rugoso são crivados de ribossomos e denominados microssomos rugosos. Os ribossomos são sempre encontrados na superfície externa, de tal forma que o interior do microssomo é bioquimicamente equivalente ao lúmen do RE. 1
Microssomos desprovidos de ribossomos são chamados microssomos lisos. Eles são derivados de porções lisas do RE e de fragmentos de membrana plasmática, de Golgi, de mitocôndrias, de endossomos. Logo a origem do microssomo liso não é facilmente definida. A exceção são os microssomos do fígado devido à grande quantidade de RE liso dos hepatócitos. 1 
Hepatócitos são células do fígado ricas em RE liso

        Microssomos rugosos e lisos possuem uma pequena diferença de densidade devido à presença dos ribossomos associados aos primeiros. Por meio de centrifugação em gradiente de sacarose, é possível obter uma fração de microssomos rugosos e outra de microssomos lisos. 2

Centrifugação do retículo endoplasmático

       A maior parte dos componentes da membrana do RE pode difundir-se livremente entre as regiões lisas e rugosas, como pode ser esperado para uma membrana fluída contínua. 1
Microssomos rugosos contêm mais de 20 proteínas que não estão presentes nos microssomos lisos. Essas proteínas estão envolvidas na ligação do ribossomo com a membrana do RER e na produção da forma achatada do RER. 1 

Referências Bibliográficas:

1 - ALBERTS, Bruce; KAREN Hopkin; JOHNSON, Alexander; LEWIS Julian; RAFF Martin; ROBERTS Keith; WALTER, Peter. Biologia molecular da célula. 4. Ed. Porto Alegre. Editora Artmed. 2004.
2- CARVALHO, H.F; PIMENTEL, S.M.R. A célula. 2ª edição- Barueri-SP: Manole, 2007.

5- A hipótese do sinal
Leylane Fonseca
     Peptídeos sinais foram primeiramente descobertos em proteínas secretadas que são transportadas através da membrana do RE como 1º passo, para que sejam eventualmente descartadas da célula. 1
      Foram realizados experimentos durante a década de 70 pelo biólogo Gunter Blobel3, onde o RNAm que codifica uma proteína secretada foi traduzido por ribossomos in vitro. 1 Quando uma proteína foi sintetizada na ausência de membranas (microssomos) resultou em um peptídeo com cerca de vinte aminoácidos a mais do que o mesmo peptídeo produzido in vitro, porém na presença dos microssomos. 2

 Biólogo Gunter Blobel

      Observou-se que isso ocorria devido à presença de um peptídeo-líder amino-terminal. 1
    Com base nesses acontecimentos foi formulada no ano de 1971, por Blobel a primeira versão da hipótese do sinal que relatou o seguinte3:

- O peptídeo-líder serve como um peptídeo-sinal que direciona a proteína secretada para a membrana do RE. 1
- Depois o peptídeo-líder é clivado por uma sinal-peptidase na membrana do RE, não permanecendo então na forma final da proteína. 1,2

 Observamos da esquerda p/ direita o peptídeo-sinal direcionando a proteína para a membrana, após a proteína chegar na membrana o peptídeo-sinal é clivado na membrana.
     
      A mesma hipótese também expõe que a proteína secretada deveria ser expelida para o lúmen do microssomo durante a sua síntese in vitro.1

       Podemos demonstrar isso através de um tratamento com protease onde vamos obter:

- Uma proteína recém-sintetizada na ausência de microssomos é degradada quando a protease é adicionada ao meio. 1

- Utilizando a mesma proteína, mas na presença de microssomos ela não será degradada, pois será protegida pela membrana do microssomo. 1

    A hipótese do sinal têm-se mostrado aplicável tanto para células vegetais como para células animais, assim como para o transporte de proteínas através da membrana plasmática de bactérias, membranas de mitocôndrias, cloroplastos e peroxissomos. 1

    Os peptídeos-sinal amino-terminais do RE atuam não apenas direcionando proteínas secretadas, mas também os precursores de todas as proteínas sintetizadas no RE. 1

Referências bibliográficas:
1-BRAY, Dennis; LEWIS, Julian; RAFF, Martin; ROBERTS, Keith; WATSON, James D.; ALBERTS, Bruce. Biologia molecular da célula. 4. ed. Porto Alegre, RS: Artes Médicas, 2008. 
2-CARVALHO, H.F; PIMENTEL, S.M.R. A célula. 2ª edição- Barueri-SP: Manole, 2007.
3- Günter Blobel: Prêmio Nobel de Medicina de 1999. Jornal Brasileiro de Patologia e Medicina Laboratorial. V. 40. Nº 1. Rio de Janeiro, 2004. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1676-24442004000100001 Acesso em: 25/10/2011



 6- Partícula de reconhecimento do sinal (SRP)
Leylane Fonseca

       Existem dois componentes que direcionam o peptídeo-sinal do RE para a membrana do RE são eles:
           1. Partícula de Reconhecimento de Sinal (SRP)
      2. Receptor de SRP 1

    As SRPs são um complexo ribonucleoproteíco alongado, de grande tamanho. É constituída por seis polipeptídios unidos a uma molécula de RNA de uns 300 nucleotídeos, pertencentes ao tipo do RNA solúvel citoplasmático FS. 2

    As partículas de reconhecimento juntamente com seus receptores estão presentes em todas as células eucarióticas e provavelmente em células procarióticas. 1

     As SRPs ligam-se ao peptídeo-sinal do RE imediatamente após o peptídeo emergir do ribossomo. Quando isso ocorre temos uma pausa na síntese de proteínas, que proporciona ao ribossomo tempo suficiente para se ligar a membrana do RE, antes que a síntese polipeptídica se complete, garantindo então que a proteína não seja liberada para o citosol. 1
     Com o complexo SRP-ribossomo formado, temos a ligação desse ao receptor SRP, que é uma proteína integral de membrana, exposta na superfície citosólica da membrana do RER. 1
    A ligação do receptor à SRP garante o acoplamento do ribossomo e do peptídeo à membrana  do RE. 3 A partir desse momento a SRP concluiu o seu papel no direcionamento da síntese protéica para o RE, então através da hidrólise de GTP, têm-se o desligamento da SRP de seu receptor, permitindo a reciclagem de ambos e a continuidade da síntese protéica junto a membrana do RE. 3

Peptídeo-Sinal e SRP direcionando os ribossomos para a membrana do RE

    
Partícula de Reconhecimento do Sinal (Processo)
   Após esse desligamento o peptídeo sinalizador é reconhecido pela proteína transmembrana TRAM e o ribossomo é transferido e se une a um complexo protéico de translocação na membrana do RER. 2
      Este complexo denominado translócon possui três ou quatro transmembranas que o mantêm aderido ao ribossomo e também formam um canal por onde inicialmente o peptídeo sinalizador e em seguida, o restante da cadeia peptídica são transferidos até a luz do retículo. 2
Translócon



Referências bibliográficas:
     
1-BRAY, Dennis; LEWIS, Julian; RAFF, Martin; ROBERTS, Keith; WATSON, James D.; ALBERTS, Bruce. Biologia molecular da célula. 4. ed. Porto Alegre, RS: Artes Médicas, 2008.
2- DE ROBERTIS, J.; PONZIO, H. Biologia celular e molecular. Guanabara Koogan, Rio de Janeiro, 2003.
3-CARVALHO, H.F; PIMENTEL, S.M.R. A célula. 2ª edição- Barueri-SP: Manole, 2007

 
7- Transporte através da membrana do RE
Leylane Fonseca
    O transporte via membrana do RE geralmente ocorre durante a tradução (co-traducionalmente), devido a isso é que os ribossomos são ligados ao RE, mas não a outras organelas. 1
       Um ribossomo ligado ao RER pode usar a energia da síntese de proteínas para forçar sua cadeia polipeptídica através de um canal formado por uma proteína transportadora, na membrana do RE. 1
      No entanto estudos in vitro mostram que uma minoria das proteínas precursoras pode ser importada para o RE após a síntese ser concluída, mostrando-nos assim que o transporte nem sempre necessita de um processo de tradução em andamento. 1

Referências bibliográficas:
1- BRAY, Dennis; LEWIS, Julian; RAFF, Martin; ROBERTS, Keith; WATSON, James D.; ALBERTS, Bruce. Biologia molecular da célula. 4. ed. Porto Alegre, RS: Artes Médicas, 2008.


8- A cadeia polipeptídica atravessa um poro aquoso no aparelho de transporte

Tiago Moura


               Existiam dúvidas em relação as cadeias polipeptídicas se eram        transferidas através da membrana do RE em contato direto com a bicamada lipídica ou através de uma proteína transportadora onde foi formado um poro.  Existe agora forte evidência para a presença de uma proteína transportadora. Normalmente, quando a cadeia polipeptídica está realizando sua passagem através da membrana do RE, o poro não é detectável, mas quando as cadeias nascentes são liberadas experimentalmente dos ribossomos, com a droga puromicina, os poros podem ser detectados através das correntes de íons que fluem através deles. Embora o poro seja grande o suficiente para permitir a passagem de uma proteína desdobrada, ele muda seu estado ativo para inativo quando o ribossomo se desliga da membrana. Portanto, o poro é visto como uma estrutura dinâmica, ora ficando numa conformação ativa quando um ribossomo, contendo uma cadeia polipeptídica nascente, liga-se à membrana, ora ficando numa conformação inativa quando o ribossomo se desliga da membrana, após completar a síntese protéica. 1



Referências bibliográficas


1-    Alberts, Bruce; Lewis, Julian; Roberts, Keith; Bray, Dennis; Raff, Martin; Watson, James D.; Biologia Molecular da Célula. 3 ed. Porto Alegre: Artes Médicas Sul Ltda, 1997. Págs: 584, 585 e 586.


2-    Carvalho, Hernandes F.; Recco-Pimentel, Shirlei M.; A Célula. 2 ed. São Paulo: Manole Ltda, 2007. Págs: 177 e 178.


9- O peptídeo sinal do RE é removido da maioria das proteínas solúveis após o transporte

Tiago Moura


                    O ribossomo se liga à membrana do RE através de receptores ribossômicos como a p180. Além disso, o complexo protéico sec61 parece estar diretamente relacionado à ancoragem dos ribossomos. Na fase de associação dos ribossomos à membrana do RE, a cadeia polipeptídica nascente se liga a um poro aquoso. Quando o complexo ribossomo-cadeia nascente se liga a membrana do RE, se forma o poro aquoso.2

                    Existem duas formas diferentes da cadeia polipeptídica nascente se associar ao poro: uma é pela associação lateral, no plano da membrana do RE para as sequências hidrofóbicas( como o peptídeo sinal, que é inserido na membrana com a comformação de alfa-hélice); e outra no plano perpendicular, para a passagem da porção hidrofílica, que tem como destino a luz do RE. Na associação lateral, existe uma glicoproteína de membrana chamada de TRAM, que vai acoplar a sequência hidrofóbica do peptídeo sinal na membrana, durante a abertura do poro aquoso.2   

                     A cadeia polipeptídica nascente que se insere no poro permite o início do transporte dessa para o lúmen do RE. Então, não vai haver mais necessidade do peptídeo sinal, manter-se como parte da proteína, ela vai ser clivada pela enzima sinal peptidase, presente na membrana do RE, mas o peptídeo sinal não é condição necessária para sinalizar a clivagem pela enzima e sim um sítio de clivagem adjacente, que é especificamente reconhecido pela sinal peptidase. Os peptídeos sinal amino terminais do RE, de uma proteína solúvel por si mesma apresentam duas funções: além de encaminhar a proteína para a membrana do RE, acredita-se que sirvam como um sinal de início de transferência, que permanece ligado ao aparelho de transporte, enquanto o resto da proteína é forçado continuamente através da membrana, como uma grande alça. Após o terminal carboxila da proteína ter atravessado a membrana, o peptídeo sinal é liberado do aparelho de transporte, clivado pela sinal peptidase e rapidamente degradado até aminoácidos por outras proteases no RE, enquanto a proteína é liberada no lúmen  do RE.1,2        

Referências bibliográficas


1-    Alberts, Bruce; Lewis, Julian; Roberts, Keith; Bray, Dennis; Raff, Martin; Watson, James D.; Biologia Molecular da Célula. 3 ed. Porto Alegre: Artes Médicas Sul Ltda,1997. Págs: 584, 585 e 586.


2-    Carvalho, Hernandes F.; Recco-Pimentel, Shirlei M.; A Célula. 2 ed. São Paulo: Manole Ltda, 2007. Págs: 177 e 178.



10- A transferência de proteínas solúveis
Tiago Moura

                 A passagem da cadeia polipeptídica nascente solúvel pela membrana do RE é vetorial, do ribossomo, pelo poro aquoso, até atingir o lúmen do RE. Após completada a síntese da proteína, está é totalmente transferida para a luz do RE, onde estão presentes proteínas de ligação, denominadas de chaperones(BIP), que se liga a proteína que está sendo sintetizada e assim facilita seu transporte vetorial e seu processamento pós traducional.          O complexo protéico encontrado nas membranas do RE e que estão relacionadas com o transporte pelas membranas é chamado de translocon. Os constituintes do translocon são: os receptores para PRS( partícula de reconhecimento de sinal), os receptores ribossômicos, o poro aquoso, a sinal peptidase, o complexo sec61, a TRAM e as chaperones(BIP).2  


Referências bibliográficas

1-    Alberts, Bruce; Lewis, Julian; Roberts, Keith; Raff, Martin; Watson, James D.; Biologia Molecular da Célula. 3 ed. Porto Alegre: Artes Médicas Sul Ltda, 1997. págs: 584, 585 e 586.


2-    Carvalho, Hernandes F.; Recco-Pimentel, Shirlei M.; A Célula. 2 ed. São Paulo: Manole Ltda, 2007. Págs: 177 e 178.

11-Em proteínas transmembrana unipasso, um único peptídeo sinal do RE permanece incluído na bicamada lipídica, na conformação alfa-hélice


Tiago Moura


                        Nas proteínas transmembrana, o processo de translocação é mais complexo do que aquele destinado para proteínas solúveis, já que partes da cadeia polipeptídica permanecem inseridas na membrana, enquanto que outras partes da cadeia são transportadas através da bicamada lipídica. Existem três formas pelas quais as proteínas transmembrana unipasso, ficam incluídas no RE.1


                              No caso mais simples, um peptídeo sinal amino terminal inicia o transporte, da mesma forma como ocorre para uma proteína solúvel, mas um segmento hidrofóbico adicional na cadeia polipeptídica paralisa o processo de transferência, antes que toda a proteína seja transportada. Logo após, do peptídeo sinal(início de translocação), ter sido clivado pela enzima sinal peptidase e liberado do poro aquoso, vai haver o ancoramento da proteína na membrana, este fato é conhecido como sinal de parada de transporte. O peptídeo de parada de translocação fica com a extremidade amino da proteína voltada para o lúmen do RE, enquanto que a extremidade carboxila fica no lado da membrana, voltada para o citosol, onde forma um segmento único na conformação alfa hélice que permanece inserido na membrana.1    


                              Nos outros dois casos, a localização do peptídeo sinal é interna, e não na extremidade amino da proteína. Assim como o peptídeo sinal amino terminal, o peptídeo interno é reconhecido por uma SRP, que traz para a membrana do RE o ribossomo, que está sintetizando a proteína, e serve como um sinal de início de transferência, que inicia o transporte da proteína. Formando um segmento único em conformação alfa hélice, o peptídeo sinal interno(início de translocação), logo após a sua liberação do poro aquoso permanece inserido na bicamada lipídica do RE. Entretanto, os peptídeos sinal internos, podem se ligar ao poro aquoso em qualquer uma das duas orientações, e a orientação do peptídeo interno é a que determina qual segmento da proteína(aquele que antecede, ou o que sucede o peptídeo sinal interno), que é movido para o lúmen do RE, através da bicamada lipídica. Em uma das situações, a proteína de membrana resultante fica com o terminal carboxila voltado para o citosol e a outra extremidade amino fica voltada para o lado do lúmen do RE.1












Referências bibliográficas




1-    Alberts, Bruce; Lewis, Julian; Roberts, Keith; Bray, Dennis; Raff, Martin; Watson, James D.; Biologia Molecular da Célula. 3 ed. Porto Alegre:  Artes Médicas Sul Ltda, 1997. Págs: 584, 585 e 586.



2-    Carvalho, Hernandes F.; Recco-Pimentel, Shirlei M.; A Célula. 2 ed. São Paulo: Manole Ltda, 2007. Págs: 177 e 178.



12- Sinais de início e de parada de transferência em proteínas multipasso
Jéssica Leite
A membrana do Retículo Endoplasmático (RE) é semelhante as demais biomembranas com relação à composição química. O conteúdo está representado por lipídios (30%) e proteínas (70%)¹. As proteínas que são sintetizadas nos ribossomos e associadas ao RE podem ser solúveis em água, sendo destinadas ao lúmen da organela¹. Porém, há síntese de proteínas associadas à membrana. As proteínas transmembranas, ou seja, as que atravessam a bicamada podem ser do tipo unipasso e multipasso. As proteínas multipasso se diferenciam da primeira por apresentarem passagens múltiplas pela bicamada lipídica tendo os seguimentos hidrofóbicos inseridos na membrana do RE (Figura 1) na forma de α-hélice¹-².
Figura 1 – Representação da proteína multipasso rodopsina. As regiões hidrofóbicas estão ancoradas à membrana do RE (cor laranja). A região amino-terminal está localizada no lúmem do RE (cor rosa) e a região carboxiterminal está localizada no citoplasma.

Um peptídeo sinalizador ou peptídeo-sinal deve ser específico da membrana do RE para que o ribossomo se una a esta. Proteínas que se inserem na membrana comumente possuem um peptídeo sinalizador e outros sinais no qual o número vai depender de quantas vezes a proteína transmembrana atravessa a camada³. Numa proteína multipasso um peptídeo-sinal interno funciona como sinal de início e prossegue até que seja atingido um sinal de parada. Em proteínas multipasso mais complexas, um segundo peptídeo sinal reinicia o transporte até que o próximo peptídeo-sinal de parada libere o polipeptídeo¹.
Independente do número e localização dos sinais, apenas o primeiro peptídeo sinalizador que sai do ribossomo é reconhecido pela partícula de reconhecimento de sinal (PRS), que reconhece o primeiro seguimento hidrofóbico e o ajusta a fase de leitura. Se o sinal for iniciado, o próximo seguimento hidrofóbico é reconhecido como peptídeo de parada. A cadeia peptídica fica então atravessada na membrana entre esses dois sinais e o processo de rastreamento prossegue até que todas as regiões hidrofóbicas da proteína multipasso estejam incluídas na membrana¹.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1 – BRAY, Dennis et al. Biologia Molecular da Célula. 4 ed. Porto Alegre: Artes Médicas, 2008.
2 – CARVALHO, Hernandes F. et al. A célula. 2 ed. São Paulo: Manole, 2007.
3 – ROBERTIS, Eduardo et al. Bases da Biologia Celular e Molecular. 4 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.


13- Conformação final de cadeias polipeptídicas
Jéssica Leite 
Chaperones, conhecidas como Proteínas Ligadoras (BiP), são proteínas presentes na luz do RE que auxiliam na conformação das proteínas, permitem que dobras corretas sejam formadas e corrige dobras incorretas. Porém, se a conformação final das proteínas não for correta, ocorrerá degradação por protease presente no lúmen ou serão transportadas e degradas no citoplasma¹.
Atuando paralelamente as proteínas de ligação, a enzima Proteína Dissulfeto Isomerase contribui para a adoção da conformação final das proteínas. A ação dessa enzima favorece a formação correta de pontes dissulfeto na luz do RE¹.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1 – BRAY, Dennis et al. Biologia Molecular da Célula. 4 ed. Porto Alegre: Artes Médicas, 2008.
2 – CARVALHO, Hernandes F. et al. A célula. 2 ed. São Paulo: Manole, 2007.
3 – ROBERTIS, Eduardo et al. Bases da Biologia Celular e Molecular. 4 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.
14- Glicosilação
Suyllan Brunno
      No Retículo endoplasmático (RE) uma das principais funções Biosintéticas é a adição covalente de açúcares a proteínas, onde muitas das proteínas solúveis ou ligadas às membranas são produzidas no RE.  A Adição Covalente de carboidratos modificam as proteínas no RE para a formação de Glicoproteínas¹.
     As Glicoproteínas é o processo onde ocorre transferência de um oligossacarídeo contendo 14 resíduos de açúcar, dos quais 2 resíduos são de N-acetilglicosamina,3 de glicoses e 9 de manoses. Esses carboidratos permanecem ancorados à membrana do RE por intermédio de um lipídio chamado dolicol.²
    A glicosilação de proteínas envolve sempre a ligação desse mesmo carboidrato às diferentes proteínas por uma enzima chamada Oligossacaril-transferase². Pelo fato desse oligossacarídeo ser transferido a um grupo NH2 da cadeia lateral de uma asparagina na proteína.¹ Esse processo é chamado glicosilação N-ligada ou asparagina-ligada, onde na qual a enzima reconhece resíduos de asparagina, assim que estes aparecem no polipeptídio nascente catalisando a transferência do oligossacarídeo para o grupo amino-lateral da asparagina.   
      O Oligossacarídeo precursor, ligado ao lipídio através de uma ligação pirofosfato de alta energia  liga-se ao dolicol, a qual impulsiona a reação de glicosilação através de um fornecimento de energia de ativação.¹

Referências Bibliográficas: 

1.    Biologia Molecular da célula –  editora artes medicas sul LTDA - 3° edição, 1997 pag 589 - 592
2.    A Célula / Hernandes F. Carvalho e Shirley M. Recco – Pimentel. - 2.ed. – Barueri, SP : Manole, 2007 pag 181-182 
15- Âncora de Glicosil-Fosfatidilinositol  (GPI)
Suyllan Brunno
    Um processo relacionado e catalisado no RE rugoso, na qual enzimas citosólicas catalisam a adição covalente de ácido graxo ou grupo prenil a proteínas selecionadas auxiliando no direcionamento das proteínas selecionadas para membranas celulares¹.
     A Âncora corresponde a uma ligação covalente das proteínas que são destinadas a membrana plasmática, por meio de sua extremidade C-terminal, com carboidratos de um glicolipídio, O (GPI). Essas proteínas se caracterizam por ter uma interação mais fraca na bicamada lipídica².


     Após a síntese proteica, a proteína precursora fica ancorada na membrana do RE por uma sequência carboxiterminal hidrofóbica de 15 a 20 aminoácidos¹, onde a clivagem da ancora libera de forma rápida, eficaz e econômica a proteína da sua interação². 
    Tripanossomos parasitas, por exemplo, utiliza esse mecanismo para desprender sua capa de proteína da superfície ancorada a GPI¹, que pode ser reconhecido pelo sistema imunológico do hospedeiro². A clivagem das âncoras libera as proteínas da sua membrana para que evite o ataque do sistema imunológico, garantindo a eficiência do parasitismo, pois os anticorpos reconhecem apenas as proteínas solubilizadas².

Referências Bibliográficas: 
1.    Biologia Molecular da célula –  editora artes medicas sul LTDA - 3° edição, 1997 pag 589 - 592
2.    A Célula / Hernandes F. Carvalho e Shirley M. Recco – Pimentel. - 2.ed. – Barueri, SP : Manole, 2007 pag 181-182 
16-Síntese de Lipídeos
Suyllan Brunno
    A membrana do RE é a responsável pela produção de quase todos os lipídios responsável pela formação de novas membranas celulares, incluindo fosfolipídios e colesterol. O principal fosfolipídio produzido é a fosfatidilcolina¹.


   A síntese de fosfolipídios acontece em duas maneiras distintas. Primeiramente a produção do ácido fosfático é realizada pela ligação de dois ácidos graxos a um glicerolfosfato. O ácido fosfático é um composto anfipático, compatível com a bicamada lipídica em que é inserido². Na primeira etapa aumenta a bicamada lipídica, já na segunda etapa determinam o grupo formador da cabeça de lipídio e, portanto, a natureza química da bicamada¹. 

 
 Fosfolipídios: Possui caráter anfipático (cabeça polar, cauda apolar)
 

    Como o crescimento da bicamada lipídica ocorre na fase citosólica, existem translocadores de fosfolipídios chamados Flipases. A Flipase é responsável por atuarem rapidamente no equilíbrio  na quantidade de lipídios nas duas fases da membrana, porém a movimentação é preferencial para alguns dos fosfolipídio, em especial a fosfatidilcolina, gerando uma assimetria qualitativa na membrana em especial² .


    O RE também produz o colesterol e a ceramida¹.
   A ceramida é formada pela ligação de uma esfingosina e um ácido graxo, pela ação da acil-transferases, são precursoras de glicoesfingolipídios e da esfingomielina, importantes constituintes das membranas celulares².
    Por uma série de reações bioquímicas é formado o Colesterol, que também acontece nas membranas do RE, é enviado para outras membranas celulares, já que não está nos principais constituintes da membrana do RE.  É importante no aproveitamento para outras reações que acontecem no RE, como a formação de ácidos biliares e hormônios esteroides². 

 Nosso corpo usa o colesterol para produzir vários hormônios, vitamina D e ácidos biliares que ajudam na digestão das gorduras

 Referências Bibliográficas:
1.   1- Biologia Molecular da célula –  editora artes medicas sul LTDA - 3° edição, 1997 pag 589 - 592

2.  2-  A Célula / Hernandes F. Carvalho e Shirley M. Recco – Pimentel. - 2.ed. – Barueri, SP : Manole, 2007 pag 181-182 




17-Transporte de fosfolipídeos do retículo endoplasmático para as mitocôndrias e peroxissomos
Jéssica Leite

As mitocôndrias, plastídeos e peroxissomos não pertencem ao sistema de membranas, utilizando-se, portanto, de mecanismos diferentes para a importação de proteínas e lipídeos para o crescimento. A maioria das proteínas dessas organelas é importada do citosol. A mitocôndria não sintetiza lipídeos, elas modificam alguns dos lipídios que importam do RE direta ou indiretamente por meio de outras membranas celulares¹.
As proteínas trocadoras de fosfolipídeos têm a capacidade de transferir moléculas individuais de fosfolipídeo entre as membranas. Tal proteína trocadora reconhece uma molécula específica do fosfolipídeo distribuindo este ao acaso entre as membranas presentes. Essa troca se dá inicialmente de uma membrana rica em lipídeos para uma membrana pobre em lipídios, sendo que mitocôndrias e peroxissomos sejam as únicas organelas pobres em lipídeos no citosol¹.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1 – BRAY, Dennis et al. Biologia Molecular da Célula. 4 ed. Porto Alegre: Artes Médicas, 2008.
2 – CARVALHO, Hernandes F. et al. A célula. 2 ed. São Paulo: Manole, 2007.
3 – ROBERTIS, Eduardo et al. Bases da Biologia Celular e Molecular. 4 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2006.






2 comentários:

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