Señalización de proteínas

Question 1

¿Qué tipo de tránsito de proteinas conoce?

Answer 1

• Transporte nuclear: a través de un sistema de compuertas.
• Transporte transmembrana: dado por proteínas integrales de membranas que permiten el pasaje de compuestos
• Transporte vesicular: utilizando un sistema de vesículas.

Question 2

¿Cuáles son las características del transporte nuclear y transmembrana?

Answer 2

1. La secuencia señal presenta entre 10-50 AA
2. Se puede encontrar una secuencia N-terminal
3. Se puede encontrar secuencia interna
4. Puede ser secuencia conformacional

Question 3

¿Dónde se encuentran las secuencias señal en el transporte al RE? Mencione características

Hidrobófica, hidrofílica, tipos de AA

Answer 3

Secuencia señal en el N-terminal, consiste en una región de AA hidrofóbicos precedidos por AA de carga positiva. En el sitio de clivaje se encuentran AA cuyos R son pequeños.

Question 4

Describa brevemente el proceso de direccionamiento al RE

Answer 4

La proteína se está sintetizando a medida que es translocada al RE, siendo que in vivo se comienza por el N-terminal con lo cual es donde se halla la secuencia señal. La secuencia señal es reconocida por una proteina de reconocimiento de señal (SRP) unida a GTP y se asocia a la misma, esta permite el direccionamiento hacia la membrana donde SRP se une a su receptor y abre un canal; se hidroliza el GTP y la proteína pasa por el canal y se libera SRP quedando para otro ciclo de direccionamiento.
En el interior se cliva la secuencia señal por una peptidasa, se finaliza la sintesis hacia el interior del RE y la proteína puede plegarse.

Question 5

Describa brevemente el proceso de direccionamiento al núcleo

Answer 5

La proteína ya se halla sintetizada, con la secuencia en el N-terminal, C-terminal o interna. Para la importación la secuencia es rica en AA carga positiva, mientras que en la exportación son AA no polares.
La secuencia señal es reconocida por una importina, proteina cargo, la cual estable asociaciones y disociaciones a repeticiones de Phe-Gly en los poros nucleares para dar paso a la proteina cargo. Alli se une Ran-GTP y libera a la proteína cargo, la union de Ran-GTP direcciona a la importina hacia el citosol donde es hidrolizado a Ran-GDP, se libera la importina y queda disponible para otro transporte.

Question 6

¿Hacia donde pueden ir las proteinas que se direccionan a la mitocondria?

Answer 6

• Membrana Mitocondrial Interna
• Membrana Mitocondrial Externa
• Matriz Mitocondrial
• Espacio Intermembrana Mitocondrial

Question 7

¿Qué canales son los responsables de transportar a la proteína a la mitocondria?

Answer 7

TOM (en la MME)
TIM (en la MMI)
Se encuentran estrechamente asociados en el espacio intermembrana.

Question 8

¿Cómo es la proteína que presenta una secuencia señal para la mitocondria?

Answer 8

La proteína se encuentra totalmente sintetizada, pero asociada a chaperonas, con lo cual, se no se encuentra plegada

Question 9

¿Cómo se compone la secuencia señal de una proteína que se direcciona a la mitocondria?

Answer 9

Como ejemplo se plantea una hélice anfipática, donde el interior hay aa hidrofóbicos y en el exterios aa cargados positivamente, básicos como Arg, Lys, etc.

Question 10

¿Qué sucede cuando la proteína llega a la MM?

Answer 10

Cuando la proteína ingresa por TIM, se asocia a una chaperona que realiza ciclos de asociacion, hidrolisis de ATP y disciacion de la proteina, permitiendo su tracción hacia el interior. Allí se cliva la secuencia señal y puede plegarse.

Question 11

¿Por qué el potencial de membrana es importante para el direccionamiento a mitocondria?

Answer 11

Debido a que en la MMI sucede la fosforilación oxidativa, la carga del EIM es muy positiva, siendo que la proteína presenta cargas positivas en su secuencia señal se ve altamente atraida hacia la matriz mitocondria, por lo que el potencial de membrana favorece el direccionamiento de la misma.

Question 12

¿Cómo se encuentra conformada la estructura de clatrina?

Answer 12

La clatrina se halla formada por una proteina llamada triskelion en la cual se compone de 3 cadenas pesadas y 3 cadenas livianas; el triskelion polimeriza y forma una red de clatrina

Question 13

¿Cuáles son las cubiertas que pueden tener las vesículas y hacia donde se direccionan?

Answer 13

• Clatrina: procesos de endocitosis hacia lisosoma
• COPII: sale del RE
• COPI: recorrido por las cisternas del Golgi

Question 14

¿Cómo sucede la formación de la vesícula revestida con clatrina? Describa brevemente

Answer 14

La proteína cargo es reconocida por un receptor que en la membrana, el receptor presenta una señal en la región citosólica que es reconocida por proteínas adaptadoras que actúan como conectoras siendo que reconocen también a la clatrina.
El ensamble de la clatrina favorece la curvatura de la membrana y se forma una pelota que luego se esciende = vesícula.

Question 15

¿Qué rol cumplen las proteínas adaptadoras?

Answer 15

Actuan como gancho reconociendo la secuencia señal en la región citosólica del receptor, y reconocerá a la clatrina permitiendo la interacción para formar la vesícula.

Question 16

¿Qué proteínas adaptadoras conoce?

Answer 16

• AP1, AP2, AP3, AP4
• GGA 1/3

Question 17

¿Cómo se encuentra conformada las AP?

Answer 17

Es un heterotetrámero.
* 2 Subunidades grandes: alpha y beta ==> union a la clatrina
* 2 Subunidades chicas/medianas: mu y sigma ==> reconoce la secuencia señal para unir el receptor cargo.

Question 18

¿En qué transporte participan AP1 y AP2?

Answer 18

AP1: desde el trans Golgi a endosomas
AP2: participa en la internalización de proteínas, desde MP a endosomas

Question 19

¿Qué secuencia señal deben reconocer las AP?

Answer 19

• YXXΦ reconocida por AP1, AP2
• NPXY reconocida por AP1
• diLeu reconocida por AP1, AP2

Question 20

¿Cómo se compone la proteína adaptadora GGA?

Answer 20

Presenta 2 dominios:
VHS = reconoce la secuencia señal del receptor cargo
GAT = reconoce una proteína G monomérica unida a GTP
Región bisagra = une clatrina
Ear = reconoce proteínas accesorias

Question 21

¿Cómo se denomina a la enfermedad cuya secuencia señal reconocida por AP2 se encuentra mutada?

Answer 21

ARH : hipercolesterolemia autosómica recesiva.

Falta la secuencia señal del receptor cargo, lo que impide que sea reconocida por AP2, de manera que no se forma la cubierta de clatrina ni la vesícula y por lo tanto, no se puede internalizar el colesterol. Secuencia: NPXY

Question 22

De un ejemplo donde el AP2 reconozca la secuencia señal YXXΦ

Answer 22

Proteína cargo: ferrotransferrina

Esta es reconocida por el recptor cargo, la AP2 reconoce la secuencia señal y forma la vesícula recubierta con clatrina, esta pierde su cubierta y forma el endosoma tardío donde la disminución del pH libera el Fe de su transportador, el transportador aun unido a su receptor es reciclado hacia la membrana.

Question 23

¿Qué caracteristicas tiene la secuencia señal de GLUT-4?

Answer 23

La secuencia señal del GLUT-4 se encuentra en el C-terminal, es una secuencia diLeu en un entorno de AA ácidos, esta es reconocida por AP2 para dar la internalización del transportador.

Question 24

¿Qué secuencia señal interviene en el transporte del GLUT4 del trans Golgi a la vesícula de almacenamiento? Menciona 1 característica de la vesícula almacenada.

Answer 24

GGA, reconoce una secuencia de diLeu en un entorno de AA ácidos y transporta el GLUT4 hasta su vesícula de almacenamiento.
La vesícula de almacenamiento pierde su cubierta de clatrina, hasta que se da la señal para el transporte a la membrana por la insulina.

Question 25

¿Cómo se da la incorporación de M6P a enzimas lisosomales?

Answer 25

A nivel del trans Golgi, la enzima lisosomal tiene unida en el N-terminal un oligosacárido pero que nose encuentra fosforilado. La enzima presencia una secuencia señal que es reconocida por una enzima del trans Golgi, *N-acetil gucosamina fosfotransferasa*, esta reconoce y une a la enzima y a su vez, une UDP. Se transfiere N-acetil-glucosamina P a la manosa de la enzima lisosomal y libera UMP. La enzima lisosomal con la N-acetil-glucosamina P unida es liberada y luego se produce la remoción de N-acetil-glucosamina quedando unida manosa 6P.

Question 26

¿Qué sucede cuando se escapa una enzima lisosomal con M6P?

Answer 26

Está puede ser captada por receptores de manosa 6P en la MP y ser endocitados en una vesícula recubierta con clatrina, luego pierde la cubierta y se fusiona con el endosoma tardío, allí el bajo pH hidroliza el P y la enzima lisosmal pasa a lisosoma.

Question 27

¿Cómo llega la enzima lisosomal al lisosoma?

Answer 27

A nivel del trans Golgi la enzima lisosomal con su manosa 6P en el extremo N-terminal, es reconocida por un receptor de manosa 6P; allí se asocian la AP y se forma la vesícula con cubierta de clatrina, esta luego se pierde y se forma el endosoma tardío donde el pH bajo hidrliza el P. El receptor de manosa 6P puede ser reciclado hacia el Golgi o hacia la MP, mientras que el endosoma tardío se fusiona con el lisosoma.

Question 28

¿Cuáles son las señales de direccionamiento que participan en el transporte de la enzimas lisosomales?

Answer 28

* YXXΦ o diLeu (sin AA ácidos) + AP1 = TGN a endosoma temprano * diLeu (entorno de AA ácidos) + GGA = TGN a endosoma temprano * YXXΦ + AP2 = internalización desde la MP. * Retrómero = reciclado del receptor

Question 29

¿Todas las AP unen clatrina?

Answer 29

Sí, cuando nos referimos a AP1, AP2, AP3 y AP4.

Question 30

¿Qué son los cuerpos multivesiculares MVB?

Answer 30

Organela endocítica caracterizada por múltiples vesículas internas. Funciona como un intermedio entre el endosoma temprano y endosoma tradío.

Question 31

¿Qué sucede cuando la célula recibe un estímulo continuamente?

Answer 31

Se busca finalizar la estimulación a través de una *down regulation* de los receptores de la molécula señal, es decir, se desensibiliza a la célula mediante la internalización del receptor. Se une muchas ubiquitinas a la región citosólica del receptor y esto permite su reconocimiento por proteínas adaptadoras para ser internalizada en una vesícula revestida con clatrina.

Question 32

¿Cómo comienza a formarse la cubierta de COPII?

Answer 32

Nosotros tenemos a la proteína cargo unida a su receptor cargo. Por otro lado, una proteína G monomérica Sar interacciona con GEF o Sec12 y se intercambia Sar-GDP por Sar-GTP. El Sar-GTP es capaz de unir Sec23p y esta une Sec24p, esta última proteína reconoce la secuencia señal del receptor cargo y se forma la primera cubierta protéica de la vesícula. Luego se produce la interacción de Sec13 y Sec31 formando una segunda cubierta proteica = vesícula de COPII.

Question 33

¿Cuál es la función de la proteína Sec13 en la vesícula de COPII?

Answer 33

Es una proteína GAF, causa la hidrólisis del Sar-GTP a Sar-GDP lo que causa que se pierda la cubierta de COPII.

Question 34

¿Por qué es capaz COPII de exportar una amplia variedad de proteínas desde el RE?

Answer 34

Debido a la diversidad de señales de la proteína cargo y los sitios de unión de Sec24. * Señales diácidas * Señales dibásicas * Señales hidrofóbicas

Question 35

¿Qué sucede con las proteínas mal plegadas en el RE?

Answer 35

Son reconocidas por chaperonas que las direccionan al citosol para ser ubiquitinazad y degradadas en el proteasoma.

Question 36

¿Cómo se recuperan las proteínas que escapan del RE al Golgi?

Answer 36

Mecanismo de recuperación por vesículas recubiertas de COPI La proteína presenta una señal **KDEL** que al llegar al Golgi hay receptores KDEL de alta afinidad, entonces estos captan a la proteína en fuga y se produce una vesícula recubierta por COPI que la lleva nuevamente al RE. Allí la afinidad del receptor KDEL disminuye y se libera la proteína cargo.

Question 37

¿Qué mecanismos de exocitosis desde TGN conoce? Describa brevemente

Answer 37

* Vía constitutiva: se sintetizan proteínas y se secretan sin presentar una secuencia señal * Vía regulada: se produce la concentración de cierta proteína a nivel de una vesícula y estas se secretan SOLO cuando reciben una señal (hormona o neurotransmisor).

Question 38

¿Cómo se genera el proceso de formación y fusión de las vesículas?

Answer 38

Tenemos una célula cuya membrana es dadora, allí encontraremos a la proteína cargo que interactúa con su receptor y se forma una vesícula la cual incluye una proteína V-SNARE. La vesícula viaja por el citosol hasta su membrana receptora, allí una proteína Rab establece el primer contacto con la membrana y V-SNARE se asocia a una proteína t-SNARE ubicada en la membrana aceptora y forman el complejo trans-SNARE que permitirá la fusión de la vesícula y se libera la proteína cargo. El complejo SNARE se disocia por la energía brindada de la hidrólisis de ATP y se reciclan las V-SNARE