Secreția și adresarea proteinelor într-o celulă

• Într-o celulă, proteinele trebuie localizate în organele de semnalizare și membranele

• Proteinele provin direct din citosol în mai multe tipuri de organele

• Reticulul endoplasmic (EPR) este compartimentul inițial, de unde proteinele intră în calea secreției. EPR este adaptat pentru a îndeplini această funcție

• În unele organele și în membrana plasmatică, proteinele intră în calea secretorie

Capacitatea de a interacționa cu mediul și de a răspunde la schimbările este esențială pentru supraviețuirea și funcționarea normală a celulei. In mediul ambiant organism pluricelular sunt nutrienti, factori de creștere, hormoni și alți metaboliți, sub care celula poate diviza, intra calea diferențierii sau morții programate. Celula trebuie să simtă schimbările în compoziția componentelor mediului și să reacționeze în consecință. În funcție de nevoile lor, celulele își schimbă împrejurimile.

Deci, ei pot secreta proteine. care sunt folosite pentru a construi sau distruge matricea extracelulară; pot transmite semnale către celulele vecine în contact direct; și într-un organism multicelulular, unele celule (de exemplu, endocrine) secretă hormoni care exercită un efect la distanță asupra altor celule.

Mediatorii primari ai interacțiunii celulei cu mediul sunt proteine ​​secretorii și transmembranare. Aceste proteine ​​sunt sintetizate în fiecare celulă, de la bacterii simple la celulele mamiferelor foarte diferențiate și specializate. proteine ​​secretorii situate în mediul extracelular și proteine ​​transmembranare rămân în membrana plasmatică, cu unul dintre ei în contact cu mediul extern, iar celălalt rămâne în interiorul celulei.

Necesitatea transportului integral sau parțial al unor proteine ​​prin intermediul membranei plasmatice creează o problemă pentru celulele selectate. Într-o celulă, proteinele se formează pe ribozomi, în citoplasmă. Prin urmare, trebuie să existe un mecanism de selecție selectivă și de transport la membrana plasmatică a proteinelor secretoare și transmembranare. În bacterii, selecția selectivă în timpul transportului are loc numai la proteine ​​care fac parte din membrana plasmatică și nu sunt incluse în ea. În celulele eucariote, problema este mai complexă.

In timp ce o celulă tipic procariotă are o membrana plasmatică și este lipsită de organite intracelulare ale celulelor eucariote conțin numeroase structuri înconjurate de membrane, cum ar fi nucleul, mitocondrii, cloroplaste (plante), peroxizomi, reticulului endoplasmatic (ER), aparatul Golgi și lizozomi .

Fiecare dintre aceste organele este caracterizat printr-un set unic de proteine. Astfel, împreună cu capacitatea de a secreta proteine ​​secretorii și transmembranare, celula eucariota trebuie de asemenea să recunoască cu precizie proteine ​​din organite. Într-o celulă tipică, organele ocupă aproximativ jumătate din volumul total. Aceasta înseamnă că majoritatea proteinelor sintetizate la fiecare moment dat în timp pentru a fi localizate selectiv într-una dintre aceste organite.

Proteinele unor organelle (mitocondriile, cloroplastele, nucleul și peroxizomii) sunt transportate din citozol după terminarea sintezei pe ribozomi. Cu toate acestea, pentru alte organele (EPR, aparatul Golgi, lizozomii și membrana plasmatică), procesul continuă mai complex. Procesul de transport al proteinelor prin aceste organele, împreună cu organele însele, se numește cale secretoare. Proteinele direct nu intră în aparatul Golgi, în lizozom și în membrana plasmatică. În schimb, toate proteinele care urmează să fie secretate sau destinate pentru aceste structuri care conțin membrană, trec mai întâi prin membrana EPR.

Acolo ei dobândesc o structură tridimensională nativă. de obicei suferă modificări covalente și formează complexe cu alte proteine. Apoi, aceste complexe intră în aparatul Golgi. și de acolo sau înapoi, în EPR, sau mai departe, în lizozomii și membrana plasmatică. Mișcarea proteinelor între organele din calea secretorie are loc cu participarea veziculelor mici care se scot din membrana organele originale și se îmbină cu membrana organelilor destinației, eliberând conținutul de proteine ​​în ea.

Cea mai importantă caracteristică a caii secretoare este aceea că lumenul (conținutul interior) al acestor organite în compoziția seamănă cu mediul extracelular. (Se crede că organite au rezultat invaginations ale membranei plasmatice de specialitate pentru secreția proteinei care sunt transformate ulterior în vezicule.) In celula, proteinele secretate sunt capabili de a primi structura nativa, aceasta fiind, în condiții apropiate de cele care au în sfârșit ar trebui să funcționeze.

Trimiteți-le prietenilor: