Retículo Endoplásmico (Liso y Rugoso)
¿Qué
es? Es una red de
membranas que abarca gran parte del citoplasma. Dentro está un espacio extenso
o “luz”, separado del citosol vecino por la membrana del RE.
Retículo
Endoplásmico Liso
Características:
- · Carece de ribosomas
- · Elementos membranosos curvos y tubulares
- · Vesículas de superficie lisa
- · Presenta proteínas para la flexión de la membrana (reticulones)
Lo podemos encontrar en:
- · Músculo esquelético
- · Túbulos renales
- · Gónadas
Funciones:
- · Síntesis de hormonas esteroideas en células endocrinas de las gónadas y la corteza suprarrenal.
- · Metabolismo de lípidos y esteroides
- · Metabolismo de glucógeno
- · Formación y reciclaje de membranas
- · Asociada con metilasas, hidrolasas, glucosa 6-fosfatasa y oxidasas de lípidos.
Retículo
Endoplásmico Rugoso
Investigaciones realizadas en células que secretan grandes cantidades de
proteínas (Células acinares del páncreas o células secretoras de moco del tubo
digestivo)
El retículo endoplásmico rugoso es el punto inicial de la vía
biosintética
Vía
Biosintética: Es el punto donde se
sintetizan las proteínas, cadenas de carbohidratos y fosfolípidos que viajan
por los compartimientos membranosos de la célula.
Sus membranas son el sitio de producción de todas las proteínas
transmembranales y de secreción.
Las proteínas precursoras son dirigidas desde el citosol a la membrana
del RER (targeting) e insertadas o transportadas a través de la membrana al
lumen durante o inmediatamente después de su síntesis en el proceso conocido
como translocación.
Sitio de “control de calidad” en donde las proteínas procesadas
erróneamente son enviadas al citoplasma y degradadas en los proteosomas.
Targeting
¿Qué
es? Transporte de las
proteínas precursoras desde el citosol a la membrana del RER
·
La partícula de reconocimiento
de la señal (SRP):es un complejo ribonucleoproteico soluble que comprende seis
polipéptidos y un RNA de 300 nucleótidos, dirige proteínas secretoras y de
membrana al RE.
·
El receptor de la partícula de
reconocimiento de la señal (SRPR)
·
La secuencia señal (SS):
Localizada en el extremo amino-terminal de las proteínas nacientes, contiene un
núcleo de 8 a 30 aminoácidos hidrofóbicos y que se encuentra en las proteínas
que siguen la ruta secretora. La secuencia señal está involucrada en el
reconocimiento de la proteína por el sistema de transporte unido a membrana y
en una segunda etapa de reconocimiento en eventos tempranos del proceso de
translocación.
Translocación de proteínas
¿Qué es? Es el proceso mediante el cual
un polipéptido naciente se transporta a través de la bicapa lipídica hacia el
lumen (en el caso de proteínas secretoras), o se inserta en la membrana (en el
caso de proteínas integrales de membrana), en un evento que puede ocurrir
cotraduccionalmente o postraduccionalmente.
Constituye el primer
paso en el proceso de transporte de las proteínas que habrán de formar parte de
otros organelos, de aquellas que serán depositadas extracelularmente o de
aquellas que formarán parte de la membrana plasmática cuando sean proteínas
constitutivas de la misma.
Síntesis de proteínas secretoras, lisosómicas o vacuolares vegetales en los ribosomas.
Procesamiento de proteínas recién sintetizadas en el RE
Síntesis de proteínas
integrales de membrana en los ribosomas.
Síntesis de los lípidos de la membrana
Glucosilación en RER
Las proteínas
producidas en los ribosomas unidos con membranas se convierten en
glucoproteínas, ya sean componentes integrales de una membrana, enzimas
lisosómicas solubles, vacuolares o partes de la matriz extracelular.
Los carbohidratos
tienen una participación importante en la función de muchas glucoproteínas.
También ayudan al plegamiento correcto de la proteína a la que están unidos.
Las secuencias de azúcares que comprenden los oligosacáridos de las
glucoproteínas
La adición de azúcares
a una cadena de oligosacárido se cataliza por una familia de enzimas unidas a
la membrana llamadas glucosiltransferasas.
Cada una de estas enzimas transfiere un
monosacárido específicos de un azúcar-nucleótido, como GDPmanosa o
UDP-N-acetilglucosamina, al extremo en crecimiento de la cadena de
carbohidrato.
La secuencia en que se
transfieren los azúcares durante el ensamblaje de un oligosacárido depende de la
secuencia de acción de las glucosiltransferasas que participan en el proceso.
El segmento basal o
central de cada cadena de carbohidrato no se ensambla sobre la proteína misma,
sino que se arma de manera independiente sobre un lípido portador y luego se
transfiere, en bloque, a los residuos de asparagina específicos del polipéptido.
Este lípido transportador, llamado fosfato de dolicol, está incluido en la
membrana del retículo endoplásmico. Los azúcares se agregan a la molécula de
fosfato de dolicol uno a la vez por acción de las glucosiltransferasas unidas a
la membrana.
Las mutaciones que
causan la ausencia total de N-glucosilación provocan la muerte de los embriones
antes de la implantación. Sin embargo, las mutaciones que producen la
interrupción parcial de la vía de Glucosilacion en el retículo endoplásmico
causan trastornos hereditarios graves que afectan casi cualquier aparato o
sistema. Estas anomalías se conocen como enfermedades congénitas de la Glucosilacion
Anomalía
La ECG1b se debe a la
deficiencia de la enzima fosfomanosa isomerasa, que cataliza la conversión de
fructosa 6-fosfato en manosa 6-fosfato, una reacción crucial en la vía que hace
que la manosa esté disponible para incorporarla en los oligosacáridos. La
afección puede tratarse con complementos orales de manosa.
Poco después de
transferirse al polipéptido naciente, la cadena de oligosacárido se somete a un
proceso gradual de modificación. Esta modificación comienza en el ER con la
eliminación enzimática de dos de los tres residuos terminales de glucosa. Esto
pone el escenario para un acontecimiento importante en la vida de una
glucoproteína recién sintetizada en el cual ésta es evaluada por un sistema de
control de calidad que determina si es apta o no para pasar al siguiente
compartimiento de la vía biosintética. Para comenzar este proceso de detección,
cada glucoproteína (que en esta etapa contiene una sola glucosa restante) se
une a la chaperona del retículo endoplásmico (calnexina o calreticulina). La
eliminación de la glucosa restante por la glucosidasa II hace que la chaperona
libere la glucoproteína. Si en esta etapa una glucoproteína no ha completado su
plegamiento o está mal plegada, es reconocida por una enzima detectora de
conformación (llamada GT) que agrega un solo residuo de glucosa de nuevo a uno
de los residuos de manosa en el extremo expuesto del oligosacárido recién
reducido. La GT reconoce las proteínas mal plegadas porque exponen residuos
hidrófobos que no se detectan en las proteínas bien plegadas. Una vez que se
agrega el residuo de glucosa, las mismas moléculas chaperonas reconocen a la
glucoproteína “marcada”, lo que da a la proteína otra oportunidad para plegarse
de manera correcta.
Después de un periodo
con la chaperona, el residuo de glucosa se retira y la enzima detectora de
conformación la revisa de nuevo para confirmar que alcanzó su estructura
tridimensional apropiada. Si todavía está parcialmente desplegada o mal
plegada, se agrega otro residuo de glucosa y se repite el proceso hasta que al
final, la glucoproteína se pliega en forma correcta y continúa su camino o
permanece mal plegada y se destruye.
Los estudios sugieren
que la “decisión” de destruir la proteína defectuosa está regulada por una
enzima de acción lenta en el ER que recorta un residuo de manosa de un extremo
expuesto del oligosacárido de una proteína que ha estado en el retículo
endoplásmico por un tiempo prolongado. Una vez que se retiran uno o más de
estos residuos de manosa, la proteína ya no puede reciclarse y se destina a la
degradación.
Enfermedades relacionadas con el RE
Creutzfeld-Jakob (CJD):
Se ve afectado el gen
PRNP, también conocida como el síndrome de las vacas locas, es una enfermedad
hereditaria adquirida, donde se presenta la pérdida de la coordinación motora y
demencia.
Alzheimer:
Se ve duplicado el gen APP, por lo que existen mutaciones
en PSEN1 y PSEN2 encargadas de codificar secretasa gama, por lo que se
encontraran depósitos fibrilares de péptido amiloide B (AB40 Y AB42), por lo
que las personas que presentan esta enfermedad presentan pérdida de la memoria
porque AB42 ataca las sinapsis del flujo eléctrico neuronal, así como también
presentan confusión y pérdida de la capacidad para razonar.
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