TRANSPORTE VESICULAR

Blgo. César Alexander Ortiz Rojas Facultad de Medicina - UNFV

Vía secretora Movimiento de proteínas desde el lumen o membrana del retículo endoplasmático hacia algún compartimento mediado por vesículas.

Transporte vesicular por brote y fusión

Los primeros estudios fueron realizados por G. Palade y colaboradores (1960)

Marcaje pulse-chase (pulso y caza) y autoradiografía

La vía secretora puede observarse mediante microscopía de fluorescencia

Esta tecnología emplea la “Proteína verde fluorescente (GFP)”, cuyo gen se hibrida con otro que codifica una proteína termolábil.

La glicosilación permite seguir experimentalmente el transporte

entre RE y Golgi

Los fenotipos de las levaduras mutantes sec identificaron etapas de la vía secretora

Sistema cell-free para evaluar el transporte vesicular

MECANISMO MOLECULAR DEL TRAFICO VESICULAR

Existen tres tipos de vesículas: COPII: Transporta las proteínas desde el RE al Golgi. COPI: Transporta desde el cis-Golgi hacia el RE. Clatrina: Desde la membrana plasmática o desde el trans-Golgi hacia el endosoma tardío.

Coated Vesicles involved in Protein Trafficking

Modelo del rol de Sar1 en el ensamblaje y desensamblaje

de vesiculas COPII

Sec13 Sec31 Sec16

1. Interacción entre Sar1-GDP, el factor intercambiador de nucleótidos Sec12, y proteína integral de membrana del RE. Se intercambia el GDP por GTP. Luego Sar1 expone su N-terminal hacia la membrana generando una interacción fuerte.

2. Sar1 adherido a la membrana sirve de unión a Sec23/Sec24. Las proteínas a transportar son reclutadas por interacción con secuencias específicas. Todo se completa con la unión de Sec13 y Sec31.

3. La subunidad Sec23 promueve la hidrólisis de GTP por Sar1.

4. Liberación de Sar1-GDP de la vesicula (desensamblaje).

Transporte anterógrado

Transporte retrógrado

Reciclaje de v-SNARE, BiP y disulfuro isomerasa

Trafico vesicular de proteínas del RE al Golgi

En levaduras, mutantes de COPII y COPI generan mutantes Sec de clase B.

PAPEL DE RECEPTOR KDEL EN LA RECUPERACION DE PROTEINAS DESDE EL

GOLGI HACIA EL RE La mayoría de proteínas que cumplen función en el reticulo endoplasmático portan las secuencias KDEL (Lys-Asp-Glu-Leu) en su C-terminal, las cuales les permiten mantenerse en el RE. En la membrana existe un receptor de KDEL que permite recuperar estas proteínas desde el Golgi hacia el RE. El receptor de KDEL y otras proteínas que regresan al RE poseen la secuencia Lys-Lys-X-X.

Señales de clasificación (sorting signals) que dirigen a las proteínas a vesículas transportadoras específicas

PROGRESIÓN CISTERNAL

Estados tardíos de la vía secretora

Estructura de los coats de clatrina

Las proteínas que parten del trans-Golgi están conformadas por una cubierta proteica de clatrina y complejo AP. La clatrina, cuya molécula se denomina trisquelion, esta compuesta por tres brazos, cada uno con una cadena pesada y otra ligera. La clatrina polimeriza en asociación con los complejos AP.

MODELO PARA EL DOCKING Y FUSION DEL TRANSPORTE VESICULAR CON SU

MEMBRANA TARGET

Rab embebida en la membrana lipídica de la vesicula secretora se une a un efector en la membrana plasmástica. Las proteínas v-SNARE (en este caso, VAMP) interactua con t-SNAREs (en este caso, sintaxina y SNAP-25). NSF, con apoyo de alfa-SNAP se une al complejo SNARE y facilita la disociación con gasto de ATP.

Formación en el cis-Golgi de residuos de manosa-6-fosfato que lideran el transporte de las enzimas solubles a los lisosomas.

Los virus con envoltura liberan su contenido genómico y proteico en el citosol por fusión de membranas

HA2

HA1

El virus de la influenza posee glicoproteínas en su envoltura que permiten la fusión con la membrana

endosómica a un pH adecuado