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Sistema delle Endomembrane e Smistamento Proteico - Coggle Diagram
Sistema delle Endomembrane e Smistamento Proteico
Reticolo Endoplasmatico
Reticolo Endoplasmatico Ruvido (RER)
Sintesi Proteica Co-Traduzionale
Le proteine destinate alle membrane, ai lisosomi o alla secrezione vengono traslocate nel RER durante la loro traduzione
Sequenza Segnale
Una sequenza di 15−30 amminoacidi idrofobi situata all'estremità N-terminale del nascente polipeptide emerge dal ribosoma
Particella SRP (Signal Recognition Particle)
Riconosce e lega la sequenza segnale, bloccando temporaneamente la traduzione
Reclutamento sul Traslocone
Il complesso ribosoma-SRP si lega al recettore della SRP presente sulla membrana del RER. La SRP si stacca (idrolizzando GTP) e il ribosoma si aggancia al canale transmembrana Sec61 (Traslocone)
Traslocazione
La traduzione riprende spingendo la catena peptidica all'interno del lume. La peptidasi del segnale rimuove la sequenza N-terminale. Le proteine transmembrana presentano sequenze d'arresto del trasferimento (stop-transfer) che ne bloccano lo scorrimento, fissandole nel doppio strato lipidico
Ripiegamento Proteico e Controllo di Qualità
Nel lume del RER, la proteina assume la conformazione nativa
Chaperone Molecolari (BiP/GRP78): Si legano ai tratti idrofobi esposti per prevenire l'aggregazione proteica errata
Disolfuro Isomerasi (PDI): Catalizza la formazione e la correzione dei ponti disolfuro (S−S)
N-glicosilazione Core
Consiste nell'aggiunta in blocco di un oligosaccaride precostituito di 14 residui di zuccheri (2 N-acetilglucosammine+9 mannosi+3 glucosi)
L'oligosaccaride viene assemblato nel lume del RER su un ancoraggio lipidico di membrana chiamato Dolicolo Fosfato
L'enzima Oligosaccaril Trasferasi trasferisce in blocco l'albero oligosaccaridico sul gruppo ammidico della catena laterale di una Asparagina
Prima di uscire dal RER, i 3 glucosi finali vengono rimossi da specifiche glucosidasi per consentire il controllo di qualità da parte delle proteine Calnexina e Calreticulina
Reticolo Endoplasmatico Liscio (REL)
Privo di ribosomi, è formato da una rete prevalentemente tubulare specializzata in tre funzioni chiave
Sintesi dei Lipidi: Sede primaria della sintesi dei fosfolipidi di membrana, del colesterolo e dei triacilgliceroli
Accumulo e Rilascio di Ca2+:La pompa SERCA accumula ioni calcio nel lume contro gradiente. Rilasciati rapidamente nel citosol in risposta a segnali cellulari (es. IP3), gli ioni Ca2+innescano processi come la contrazione muscolare
Detossificazione Cellulare: Abbondante nel tessuto epatico, utilizza la famiglia enzimatica del Citocromo P450 per idrossilare composti idrofobi tossici, farmaci e metaboliti, rendendoli idrosolubili ed eliminabili con le urine
Apparato di Golgi
L'Apparato di Golgi è una stazione centrale per la modifica post-traduzionale, lo smistamento e il packaging delle macromolecole
Compartimentazione Funzionale
Faccia Cis (CGN - Cis Golgi Network)
Rivolta verso il RER. Riceve le vescicole di trasporto provenienti dal reticolo ed esegue la prima fase di modifica dei carboidrati (es. fosforilazione del mannosio per le proteine lisosomiali)
Cisterna Mediale
Sede del processo di rimozione progressiva del mannosio e aggiunta di nuovi zuccheri (N-acetilglucosammina, galattosio)
Faccia Trans (TGN - Trans Golgi Network)
Sede finale in cui avvengono le ultime modifiche (es. aggiunta di acido sialico) e lo smistamento (sorting) delle proteine verso tre destinazioni finali: Lisosomi, Membrana Plasmatica o Vescicole di Secrezione
Modifiche Oligosaccaridiche e Sintesi Lipidica
N-glicosilazione Terminale: L'albero oligosaccaridico trasferito dal RER viene modificato drasticamente (rimozione di mannosi e aggiunta di composti complessi)
O-glicosilazione: Aggiunta sequenziale di singoli zuccheri direttamente al gruppo −OH delle catene laterali di Serina o Treonina
Sintesi di Lipidi Complessi: Assemblaggio di sfingomieline e glicolipidi a partire dalla ceramide fornita dal REL