TRAFICO CELULAR

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Capítulo 12 Compartimiento Intracelular y Sorteo de Proteínas. Departamento de Ciencias & Tecnología Harry Alices-Villanueva

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Presentación referente al capítulo XII del texto de Alberts.

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Capítulo 12

• Compartimiento Intracelular y Sorteo

de Proteínas.

Departamento de Ciencias & Tecnología

Harry Alices-Villanueva

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Temas

• Compartimientos celulares

• Transporte de moléculas entre el núcleo y el citosol

• Transporte de proteínas al mitocondrio y cloroplasto.

• Peroxisomas

• El Retículo endoplásmico

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Opening Image from Chapter 12

Una célula de la planta de tabaco. Una proteína residente en el RE ha sido acoplada a la proteína fluorescente tag.

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Todas las células eucariotas tienen el mismo conjunto básico de organelos.

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TABLE 12–1 Relative Volumes Occupied by the Major Intracellular Compartments in a Liver Cell (Hepatocyte)COMPARTIMIENTO PORCENTAJE DEL VOLUMENINTRACELULAR CELULAR TOTAL

Cytosol…………………………….. 54Mitochondria………………………. 22Rough ER cisternae……………….. 9Smooth ER cisternae plusGolgi cisternae ……………………. 6Nucleus ……………………………..6Peroxisomes………………………... 1Lysosomes ………………………… 1Endosomes ………………………… 1

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Los plastidios son heredados en el citoplasma y se diferencian según la célula inmadura se desarrolla de acuerdo a las necesidades de la célula especializada.

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Los tilacoides crecen y se dividen autonomicamente mientras proliferan los cloroplastos.

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Gated transport – el trafico de proteínas entre el citosol y el núcleo ocurre entre espacios topologicamente equivalentes que son continuos a traves de los poroso nucleares.

Transmembrane transport - translocadores proteícos directamenter enlazados a la membrana transportan proteínas específicas a un espacio topologcamente distitnto.

Transporte vesicular – intermediarios transportadores incluídos en una membrana,

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Ejemplos de Transporte VesicularEjemplos de Transporte Vesicular

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¿Como se localizan las proteínas en los diferentes organelos celulares?

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Secuencias señales típicas

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Dos modos diferentes de señalización

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Cada complejo de poro nuclear en células animales tiene una masa de 125 millones y más de 50 proteínas diferentes llamadas nucleoporinas arregladas en un arreglo octagonal.

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9 nm

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Secuencia de la señal nuclear varía para diferentes proteínas nucleares, pero la mayoría son secuencias cortas positivas.

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Esferas de oro cubiertas con péptidos conteniendo el nuclear localization signal.

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Se enlazan a nucleoporinas y a la carga.

El signal es diferente y hace que la proteína carga se enlaze a receptores diferentes.

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El importe de proteínas nucleares requiere energía.

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La energía que se requiere para translocar o importar proteínas nucleares es provista por la hidrólisis de GTP a cargo de la GTPase Ran en el núcleo y en el citosol.

GAP = GTPase Activating Protein.

GEF = Guanine Nucleotide Exchange Factor.

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CITOSOLCITOSOL

NÚCLEONÚCLEO

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Localización de la proteína dorsal en embrión de Drosophilla

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Nuclear factor activated T cell

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Nuclear Lamina

Filamentos intermediarios en el núcleo de un ovocito de Xenophus

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El transporte de proteínas al mitocondrio y al cloroplasto

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No polares

Residuos positivos

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Tres translocadores de proteínas en la membrana mitocondrial.

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Terminal amino

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La hidrólisis de ATP y un gradiente de H+ son utilizados para el importe de proteínas al mitocondrio.

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Paso1: La proteína chaperona hsp70 se libera de la proteína en un paso que depende de la hidrólisis de ATP. Se inserta la secuencia señal y porciones adyacentes de la cadena polipeptida en el complejo TOM y entonces el signal interacciona con el complejo TIM

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Paso 2: La secuencia señal se trasloca hacia la matriz en un proceso que requiere un gradiente de H+ a través de la membrana interna posicionando la cadena polipéptida de tal forma que momentaneamente atraviesa ambas membranas.

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Paso 3: La hsp70 mitocondrial se enlaza a regioines de la cadena polipéotida mientras estas se van exponmiendo a la matriz “halando”la proteína hacia la matriz. La hidrólisis de ATP entonces remueve la hsp70 mitocondrial permitiendo que la proteína importada asuma su conformación.

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En otros casos la secuencia hidrofobica se enlaza a TIM23 y se detiene la translocación.

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Proteínas transportadoras

de metabolitos

TIM 22 es utilizado por proteínas transportadoras de metabolitosa.

TIM 22 es utilizado por proteínas transportadoras de metabolitosa.

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Transportación al tilacoide o espacio tilacoidal puede ocurrir por una de cuatro rutas.

Bacterias Signal Recognition Particle H+

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No tienen DNA

No tienen ribosomas

Una sola membrana

Presentes en toda célula eucariótica.

Enzimas oxidataivas, ej. catalasa, oxidasas

2H2O2 2H2O + O2; hígado; riñón.

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Peroxisomas catalizan la síntesis de plasmalogenos, fosfolipido más abundante en la mielina (axones células nerviosas)

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Un Signal Recognition Particle (SRP) dirige secuencias señales tipo RE a receptores especificos en el RE corrugado.

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