



Studia grazie alle numerose risorse presenti su Docsity
Guadagna punti aiutando altri studenti oppure acquistali con un piano Premium
Prepara i tuoi esami
Studia grazie alle numerose risorse presenti su Docsity
Prepara i tuoi esami con i documenti condivisi da studenti come te su Docsity
Trova i documenti specifici per gli esami della tua università
Preparati con lezioni e prove svolte basate sui programmi universitari!
Rispondi a reali domande d’esame e scopri la tua preparazione
Riassumi i tuoi documenti, fagli domande, convertili in quiz e mappe concettuali
Studia con prove svolte, tesine e consigli utili
Togliti ogni dubbio leggendo le risposte alle domande fatte da altri studenti come te
Esplora i documenti più scaricati per gli argomenti di studio più popolari
Ottieni i punti per scaricare
Guadagna punti aiutando altri studenti oppure acquistali con un piano Premium
Reticolo endoplasmatico citologia dal libro che ha consigliato Motta
Tipologia: Appunti
1 / 7
Questa pagina non è visibile nell’anteprima
Non perderti parti importanti!




Il reticolo endoplasmatico è un sistema di endomembrane tipico delle cellule eucariote, situato nel citoplasma. Il reticolo endoplasmatico adempie alle funzioni di: trasporto co-traslazionale di proteine appena tradotte dall'insieme (o "pool") di ribosomi della cellula[^3 ]; glicosilazione di proteine e indirizzamento di queste verso le sedi finali (es. Golgi e altri organelli della via biosintetico-secretoria, ambiente extracellulare); controllo e degradazione di proteine mal-ripiegate; riserva di ioni detossificazione di sostanze esterne (esempio xenobiotici); Il reticolo endoplasmatico ha un ruolo importante anche nella trasduzione del segnale perché funziona come il principale magazzino del calcio intracellulare. Il rilascio di calcio dal RE in risposta a segnali appropriati altera l'attività di proteine citosoliche che hanno un ruolo chiave nella contrazione muscolare Nel RE vi sono 3 domini di membrana contigui, con funzioni diverse. Il RE rugoso alla cui superficie esterna (citosolica) sono associati ribosomi il RE di transizione , da cui si formano le vescicole dirette all'apparato di Golgi, hanno entrambi un ruolo nel rimaneggiamento delle proteine. Il RE liscio , a cui non sono associati ribosomi, è attivo nel metabolismo dei lipidi e non è coinvolto nella biosintesi delle proteine. via secretoria: RE rugoso → Golgi → vescicole secretorie → spazio extracellulare. RE o nell'apparato di Golgi, dove svolgono le loro funzioni. Le proteine destinate alla secrezione o al RE, all'apparato del Golgi, ai lisosomi o alla membrana plasmatica sono sintetizzate su ribosomi legati al RE (rer) Le proteine destinate a rimanere nel citosol o a raggiungere il nucleo , i mitocondri, i cloroplasti e i perossisomi sono sintetizzate su ribosomi liberi e rilasciate nel citosol , una volta che la loro sintesi sia stata completata.
Le proteine possono essere trasferite nel RE sia nel corso della loro sintesi su ribosomi legati alla membrana del RE (traslocazione co-traduzionale) o successivamente al completamento della traduzione su ribosomi liberi nel citosol (traslocazione post-traduzionale). (Nelle cellule di mammifero, la maggior parte delle proteine utilizzano la via co-traduzionale per il trasferimento nel RE, mentre nei lieviti sono utilizzate sia la via co-traduzionale che quella post-traduzionale.) La prima tappa nella via co-traduzionale è l'associazione dei ribosomi al RE. I ribosomi sono guidati a legarsi alla membrana del RE dalla sequenza amminoacidica della catena polipeptidica in via di sintesi e non da proprietà intrinseche dei ribosomi. I ribosomi attivi nella sintesi di proteine destinate alla secrezione sono indirizzati al RE da una sequenza segnale , localizzata nella regione ammino-terminale della catena polipeptidica , di cui è in corso la sintesi. Queste sequenze segnale sono brevi tratti di amminoacidi idrofobici, che vengono poi rimossi dalla catena polipeptidica nel lume del RE. Quando la sequenza segnale emerge dai ribosomi, è immediatamente riconosciuta da una particella di riconoscimento del segnale (SRP), a cui si lega e che è formata da sei proteine e da un piccolo RNA citoplasmatico (SRP RNA). La particella SRP oltre che alla sequenza segnale si lega anche ai ribosomi; questo impedisce che la traduzione prosegua e, attraverso il legame a un recettore per SRP presente sulla membrana del RE, trasferisce l'intero complesso (SRP, ribosomi e catena polipeptidica nascente) al RE rugoso
Il legame al recettore determina il rilascio della particella SRP sia dal ribosoma che dalla sequenza segnale della crescente catena polipeptidica. I ribosomi allo stesso tempo si legano a un complesso di traslocazione delle proteine, anch'esso presente sulla membrana del RE, e la sequenza segnale viene inserita in un canale della membrana, detto traslocone. Sia nei lieviti che nelle cellule di mammifero i trasloconi , proteine che attraversano la membrana del RE, sono complessi formati da tre proteine trans-membrana, le proteine Sec61. (PAG84 libro). Il complesso ribosoma-mRna apre un varco nel traslocone con conseguente ripresa della traduzione. Con il proseguire del processo di traduzione , la sequenza segnale viene rimossa da una peptidasi del segnale e la catena polipeptidica è rilasciata nel lume del RE.
Le proteine che devono essere trasferite nel RE con un trasporto post-traduzionale vengono sintetizzate su ribosomi liberi e mantenute in una conformazione non ripiegata dall'interazione con "chaperon"(Hsp70) citosolici. La loro sequenza segnale è riconosciuta dal complesso Sec62/63, che è associato al traslocone nella membrana del RE. La proteina Sec63 è anche associata ad uno "chaperon" nel lume del RE (la proteina Hsp70,BiP ), che trascina come un nottolino d'arresto la proteina nel lume del RE, facilitandone la traslocazione.
Le proteine che dovranno essere localizzate nella membrana plasmatica o nella membrana di uno organello vengono inserite nella membrana del RE e non sono rilasciate nel suo lume ; esse poi raggiungono la loro localizzazione finale, seguendo lo stesso percorso delle proteine secretorie, cioè RE → Golgi → membrana plasmatica o endosomi → lisosomi, ma sono trasportate come componenti di membrana invece che come proteine solubili nel lume degli organelli. Le proteine integrali di membrana sono inserite nella membrana mediante sequenze idrofobiche che attraversano tutto il doppio strato di fosfolipidi; questi domini intramembrana sono di solito regioni ad a- elica di 20-25 amminoacidi idrofobici. La struttura ad a-elica facilita la formazione di legami idrogeno tra i residui che partecipano al legame peptidico, mentre le catene laterali degli amminoacidi idrofobici interagiscono con le code degli acidi grassi dei fosfolipidi. Alcune proteine attraversano il doppio strato lipidico una sola volta , mentre altre hanno regioni multiple di attraversamento della membrana ; inoltre alcune proteine hanno la loro estremità ammino-terminale orientata sul versante citosolico, mentre per altre è l'estremità carbossi-terminale ad essere orientata nel citosol. Il più semplice modo di inserimento di una proteina nella membrana del RE porta alla sintesi di una proteina transmembrana con la regione carbossi-terminale orientata nel citosol. Le proteine con questo orientamento hanno, come descritto per le proteine secretorie, una sequenza segnale in posizione ammino-terminale, la quale viene tagliata da una peptidasi del segnale durante la tra- slocazione della catena polipeptidica nella membrana del RE attraverso il traslocone. Esse rimangono ancorate alla membrana da una seconda regione ad a-elica (chiamata sequenza di blocco del trasferimento ), presente nella sequenza della proteina, che attraversa la membrana e che costituisce un segnale di cambiamento per il canale del traslocone. In questo modo la regione carbossi-terminale della catena polipeptidica in crescita non è più traslocata attraverso la membrana del RE e rimane nel citosol. Quando la sequenza di blocco chiude il canale del traslocone , la proteina può inserirsi nel doppio strato lipidico.
la cui formazione è invece facilitata dall'ambiente ossidante del lume del RE e dalla presenza di un enzima, la proteina disolfuro isomerasi
Durante la traslocazione delle proteine nel lume del RE avviene anche la glicosilazione in corrispondenza di specifici residui di asparagina (N-glicosilazione). Nella fase iniziale della glicosilazione, a partire da un lipide ancorato alla membrana del RE, il dolicolo , viene sintetizzato un oligosaccaride formato da 14 residui di zuccheri; durante la traslocazione della catena polipeptidica nascente, l'oligosaccaride trasferasi , un enzima legato alla membrana del RE trasferisce l'unità oligosaccaridica dal dolicolo, a un residuo accettore di asparagina accettore ( Asn). L'oligosaccaride così trasferito va poi incontro a una serie di modificazioni: sono prima rimossi tre residui di glucosio mentre la proteina è ancora nel RE e ulteriori rimaneggiamenti avranno luogo dopo il trasferimento della glicoproteina nell'apparato di Golgi. La glicosilazione aiuta a prevenire l'aggregazione delle proteine nel RE e fornisce segnali per la selezione successiva nel meccanismo secretorio. Alcune proteine sono attaccate alla membrana plasmatica da glicolipidi , invece che da domini transmembrana. I glicolipidi di ancoraggio alla membrana contengono f osfatidilinositolo e sono perciò indicati come ancore di glicosilfosfatidilinositolo (ancore GPI ). Le ancore GPI sono assemblate nella membrana del RE. Vengono, quindi, aggiunte all'estremità carbossi-terminale al completamento della sintesi di alcune proteine, trattenute nella membrana del RE mediante una regione carbossi-terminale contenente una sequenza idrofobi-ca. Questa sequenza idrofobica carbossi-terminale della proteina viene tagliata e scambiata con l'ancora GPI, in questo modo la proteina rimane attaccata alla membrana solo grazie alla sua associazione con il glicolipide.
Molte proteine sintetizzate nel RE vengono degradate rapidamente, soprattutto a causa di errori nel ripiegamento. Queste proteine ripiegate male sono rimosse dal RE tramite un processo che viene in genere definito ERAD dall'acronimo inglese per degradazione associata al RE. Le proteine mal ripiegate sono riconosciute, reinviate dal RE al citosol e degradate dal sistema ubiquitina-proteasoma. Chaperon ed enzimi coinvolti nella maturazione delle proteine, che contribuiscono al corretto ripiegamento nel RE, spesso agiscono anche come "sensori" di una non corretta realizzazione del ripiegamento. La chaperon, calreticulina ,per esempio riconosce gli oligosaccaridi parzialmente processati su glicoproteine appena tradotte ed aiuta la glicoproteina a ripiegarsi correttamente. La rimozione del residuo terminale di glucosio dall'oligosaccaride libera poi la glicoproteina dalla calreticulina e le permette di essere riconosciuta da un sensore di ripiegamento della proteina ( UPR ), che passa le proteine ripiegate correttamente al RE transizionale. Tuttavia, se la glicoproteina non è ripiegata correttamente, il sensore di ripiegamento aggiungerà un residuo di glucosio all'oligosaccaride, permettendo che ritorni indietro alla calreticulina per un altro tenta- tivo di ripiegamento corretto. La glicoproteine che sono ripiegate in modo molto scorretto sono invece inviate sulla via della degradazione, che coinvolge la retro-traduzione della proteina tramite il traslocone. Nel citosol è marcata dall' ubiquitinazione e degradata nel proteasoma. Oltre al suo ruolo da chaperon, BiP svolge un compito importante come sensore dello stato generale di corretto ripiegamento delle proteine all'interno della cellula. Quando si accumula all'interno della cellula un eccesso di proteine non ripiegate, come accade in risposta a una varietà di diversi stress cellulari, la via di segnalazione di BiP dà inizio ad un processo conosciuto “ come risposta alle proteine non ripiegate”
La continuazione dell'attività della risposta UPR porta alla morte cellulare programmata. In tal modo si eliminano dal corpo le cellule che non sono in grado di piegare adeguatamente le proteine. Nelle cellule dei mammiferi , la risposta UPR è il risultato dell'attività di tre molecole di segnalazione o sensori dello stress nella membrana del RE ( IRE1, ATF6 e PERK ), che sono attivati dalle proteine non ripiegate nel lume del RE. L'attivazione di IRE1 ( che è il solo sensore nel lievito ) determina il taglio e l'attivazione dell'mRNA che codifica un fattore di trascrizione definito XBP1 sul lato citosolico della membrana del RE. Il fattore di trascrizione XBP1 induce successivamente l'espressione dei geni coinvolti nella risposta UPR, compresi i chaperon, gli enzimi coinvolti nella sintesi lipidica e le proteine ERAD. Il secondo sensore , ATF6 , è esso stesso un fattore di trascrizione che è sequestrato nella membrana del RE delle cellule non sottoposte a stress. Le proteine non ripiegate nel RE attivano il trasporto di AFT all'apparato di Golgi , dove è scisso per rilasciare la forma attiva di ATF6 nel citosol. L'ATF6 poi trasloca nel nucleo e induce l'espressione di altri geni di risposta UPR. Il terzo sensore, il PERK , è una proteina chinasi che tramite fosforilazione inibisce il fattore di inizio di traduzione elF2. Questo inibisce la traduzione in generale , riducendo la quantità di proteine che entrano nel RE , ma favorendo la traduzione del fattore di trascrizione ATF4 , che ulteriormente contribuisce all'induzione di geni target dell'UPR codificanti per chaperones, enzimi coinvolti nella sintesi lipidica e di proteine ERAD.