Transporte vesicular: transporte de substâncias através de vesículas Aparelho de Golgi

1. Transporte vesicular: transporte de substâncias através de vesículasAparelho de Golgi

2. Transporte vesicular • Ptns recém sintetizadas entram na rota biossintética secretora do RE; • Ptnas passam por compartimentos onde são modificadas; • Vesículas que transportam uma carga determinada saem de um compartimento doador e se fusionam a um compartimento aceptor;

3. Aparelho de Golgi • É um dos principais sítios de síntese de carboidratos, bem como, uma estação de classificação e de destinação para produtos do RE; • Grande proporção dos carboidratos que são produzidos no golgi são conectados como cadeias laterais de oligossacarídeos em muitas ptns e lipídeos que o RE envia;

4. O lúmen de cada compartimento é topologicamente equivalente ao exterior da célula e esses compartimentos estão todos em constante comunicação;

5. O complexo de Golgi é uma organela com membrana, formada por várias compartimentos ordenados na forma de pratos empilhados; • Cada pilha de Golgi é composta de 2 faces distintas: uma de entrada (Cis) e outra de saída (Trans). Ambas estão conectadas a compartimentos especiais (Cis-Golgi-Network e Trans-Golgi-Network), que são compostos por uma rede de estruturas tubulares em forma de cisterna

6. 1 - Porção cis Golgi Network= voltada para o RE rugoso = recebe vesículas; • 2 – Porção média = entre cis/trans = só processamento; • 3 – Porção trans Golgi Network = voltada para a membrana plasmática = envia vesículas. • A comunicação entre compartimentos é por meio de vesículas de transferência.

7. É no Golgi que ocorre a síntese de carboidratos e é a estação de separação e distribuição dos produtos do RE; • Muitos carboidratos celulares são sintetizados no Golgi: Pectina e Hemicelulose da parede celular de células vegetais e as glicosaminoglicanas na matriz extracelular das células animais; • Uma grande proporção dos carboidratos que o Golgi produz estão ligados a oligossacarídeos de proteínas e lipídios provenientes do RE; • Certos oligossacarídeos servem como marcas para o direcionamento específico de proteínas para diferentes destinos.

8. O Golgi é abundante em células que são especializadas em secreção. Exemplo: as células caliciformes (globet) do intestino, que produzem grande quantidade de muco rico em polissacarídeo na luz do intestino. Nessas células, grandes vesículas são encontradas na parte do Trans-Golgi-Network.

9. O transporte de vesículas do RE para o Golgi se dá a partir de vesículas, nos chamados elementos de transição do RE, que são quase totalmente livres de ribossomos e que fundem-se à membrana do Cis-Golgi-Network, transferindo proteínas e lipídios sintetizadas pelo RE.

10. O tráfego entre RE e o Golgi é bidirecional Golgi RE • O tráfego de retorno tem duas funções principais: • Manter quantidades estáveis de membranas em cada compartimento • Recuperar proteínas do compartimento doador que são necessárias para o seu normal funcionamento

11. Proteínas residentes do RE são seletivamernte recolocadas ou redirecionadas para o RE a partir do Cis-Golgi-Network. KDEL (Lisina, ácido aspártico, ácido Gluâmico e Leucina) é o sinal de retenção no RE.

12. Proteínas do Golgi retornam para o RE quando a célula é tratada com a droga Brefeldina A que promove a ruptura do Golgi. Tratada com Brefeldina A Normal Manosidase

13. A saída do RE pode ser considerada como ponto de controle de qualidade de proteínas. Se a conformação de uma proteína ou montagem das sub-unidades protéicas não for completada no RE, a proteína é degradada.

15. Duas classes de oligossacarídeos N-ligados estão associadas a glicoproteínas de mamíferos: Oligossacarídeos ricos em manose e oligossacarídeos complexos;

16. As cadeias de oligossacarídeos são processadas no Golgi

18. As cisternas do Golgi são organizadas como uma série de compartimentos de processamento: • Cis= contínuo com o Cis-Golgi-Network; • Medial= cisterna central; • Trans= contínuo com o Trans-Golgi-Network.

19. A diferença funcional entre as subdivisões do Golgi Cis, Medial e Trans foi a descoberta, através da localização, em regiões distintas, de enzimas responsáveis pelo processamento dos oligossacarídeos N-ligados. Corado com ósmio Não corado Identificação de enzimas

20. Muitas proteínas são modificadas pela adição de oligossacarídeos em grupos OH de cadeias laterais de serina e treonina: Esses oligossacarídeos são denominadaos de O-ligados; • Os carboidratos da membrana celular estão voltados para o lado da membrana que é topologicamente equivalente ao lado de fora da célula.

21. Qual a função da glicosilação?

22. Maioria das funções ainda são desconhecidas; • Tornar uma glicoproteína mais resistente a ação de proteases; • Direcionar o transporte de ptns; • Regulação;

23. Lisossomos

24. Lisossomos • São organelas citoplasmáticas, onde ocorre a maioria da digestão intracelular; • Existem mais de 40 tipos de enzimas hidrolíticas ácidas (pH=5.0); • A membrana do lisossomo é rica em glicoproteínas e proteínas de transporte dos produtos de degradação.

27. Função: • digestão intracelular. • Quebra de restos intra e extracelulares, destruição de microorganismos fagocitados e produção de nutrientes para célula • O que é digerido???? • Material de endocitose; • Organelas e moléculas (reciclagem).

28. Estrutura • Esféricas e de tamanho variável. • Formadas por uma bicamada lipídica. • Identificação = fosfatase ácida. • Podem acumular material não digerido  corpo residual. • Face interna  revestimento de carboidratos  proteção contra a ação do conteúdo lisossomal.

29. Formação dos lisossomos • A partir do complexo de Golgi. • 1 – A partir da face trans  vesículas com enzimas pré-lisossomais. • 2 - Endossomos  formação de pH ácido  bombas de prótons (próton-ATPases): • Resultados: • pH abaixo de 6; • Dissociação das pré-enzimas dos receptores.

30. Lisossomos

31. Visualização histoquímica dos lisossomos. Precipitado de fosfato de chumbo para localizar a fostatase ácida. pH de lisossomos e endossomos V= pH 5.0 Lis., A e Ve= pH liso. 5.5 e endo 6.5. Proteínas são marcadas com subst. Fluorescente e fagocitadas.

32. Vacúolos de plantas e fungos são lisossomos versáteis; de 30 a 90% do vol. Celular; • Várias funções: Estoque de nutrientes; produtos de excreção; compartimento de degradação.

33. Materiais são transportados para os lisossomos por diversos caminhos; • Três caminhos de degradação encontram-se nos lisossomos: 1. Endocitose; 2. Autofagia e 3. Fagocitose; • Os lisossomos são centrais de encontro.

34. Autofagia • Uma mitocôndria possui meia vida de 10 dias no fígado; • O processo de autofagia começa com o empacotamento da organela por membranas de RE criando um autofagossomo que então se funde com os lisossomos;

35. Como as proteínas lisossômicas são reconhecidas no Aparelho de Golgi?

36. Enzimas lisossomais são separadas de outras proteínas no Trans-Golgi-Network por proteína receptora ligada à membrana que reconhece manose-6-fosfato (que foi introduzida no cis-Golgi-Network). Receptores de M-6-F na membrana do Trans-Golgi-Network formam vesículas especiais de transporte cobertas por clatrina; O receptor se liga à M-6-P em pH=7 no Trans-Golgi-Network e se solta a pH= 6 no endossomo tardio.

37. Síntese do marcador de manose-6-fosfato na hidrolase lisossomal

38. Um sinal derivado da estrutura tridimensional da proteína é necessário para o reconhecimento pela N-acetil-glicosamina fosfotransferase; • Defeitos na enzima N-acetil-glicosamina fosfotransferase causa doenças de depósito;

39. Síntese das enzimas lisossomais • 1 - Síntese a partir dos ribossomos  formação da pré-enzima; • 2 – No retículo endoplasmático  glicosilação da pré-enzima; • Adição de açúcar no resíduo de asparagina (N-ligado). • 3 – Complexo de Golgi • Na rede cis  adição de manose-6-P na pré-enzima. • Na rede trans  ligação aos receptores. • 4 – Endossomos  pH ácido  desligamento dos receptores. • Ativação das enzimas.

40. depois da liberação das enzimas os receptores retornam para rede Trans do golgi e parecem ter um peptídeo sinal KDEL;

41. Endocitose

42. Fagocitose • ingestão de microorganismos ou debris celulares via fagossomos > ou = a 250 nm em diâmetro; Fagocitose de hemáceas alteradas por um macrófago.

43. Células fagocíticas especias denominadas de fagócitos profissionais (macrófagos e neutrófilos) podem ingerir partículas grandes. • Os macrófagos combatem infecção e removem células danificadas (bilhões de hemácias velhas são removidas por dia) • Um macrófago ingere 25% de seu volume em 1 h; • Nos protozoários a fagocitose é uma forma de alimentação;

44. Pinocitose • Ingestão de fluidos e solutos via pequenas vesículas < ou = a 150 nm em diâmetro; • Cél. Realiza pinocitose constantemente; • Ciclo endocítico-exocítico; • As vesículas pinocíticas se formam a partir de fossas cobertos por uma proteína denominada CLATRINA na membrana plasmática;

45. Estrutura de uma capa de clatrina Formados por cadeias polipeptídicas: 3 grandes e 3 pequenas Triquélions

46. Formação das vesículas cobertas por clatrina

47. Peptídeo-sinal para endocitose

48. Formação de vesículas de cobertas por clatrina

49. Por volta de 2500 vesículas coberta por clatrina deixam a MP de fibroblastos em cultura a cada minuto; • A endocitose poder ser mediada por receptor (ex: absorção de colesterol); A maioria do colesterol no sangue é ligado a proteína na forma de partículas conhecidas como "Low-Density-Lipoproteins" ou LDL. Quando a célula necessita de colesterol o receptor é sintetizado e enviado à MP. • Mais de 25 tipos diferentes de receptores participam da endocitose mediada por receptor.

50. defeitos na entrada de LDL provocam arteriosclerose