Sistema de Endomembranas e Via Secretora

O sistema de endomembranas é a rede de membranas que sintetiza, modifica, classifica e despacha proteínas e lipídios através de uma via conectada de tráfego vesicular.

Definition

O sistema de endomembranas é o conjunto de membranas e organelas inter-relacionadas, ligadas pelo tráfego vesicular, que lidam com a síntese, modificação e direcionamento de proteínas e lipídios; a via secretora é a rota direcionada pela qual as proteínas recém-sintetizadas viajam do RE para seus destinos.

Scope

Este tópico abrange o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, os endossomos, os lisossomos e as vesículas que os conectam; ele segue a via secretora desde a entrada co-traducional no RE, passando pela modificação no Golgi, até a classificação em direção à superfície celular ou aos lisossomos, juntamente com a rota endocítica para dentro.

Core questions

• Como as proteínas entram no retículo endoplasmático durante a síntese?
• Como o aparelho de Golgi modifica e classifica as proteínas?
• Como as vesículas de transporte são formadas, direcionadas e fundidas com a membrana correta?
• Como as proteínas são direcionadas para os lisossomos versus a superfície celular?

Key theories

Transporte vesicular e via secretora

Palade rastreou proteínas recém-sintetizadas do RE através do Golgi até as vesículas secretoras, estabelecendo a via secretora; trabalhos posteriores identificaram proteínas de revestimento e a fusão mediada por SNARE como a maquinaria que brota e direciona as vesículas.

Mechanisms

Proteínas destinadas à secreção ou a membranas carregam uma sequência sinalizadora que direciona o ribossomo ao RE, onde a cadeia é translocada e dobrada. O RE exporta carga em vesículas revestidas por COPII para o Golgi, onde ocorrem glicosilação e processamento adicional. Proteínas de revestimento moldam as vesículas em brotamento, GTPases Rab e tethers guiam o direcionamento, e proteínas SNARE impulsionam a fusão, entregando a carga a endossomos, lisossomos ou à membrana plasmática. A endocitose percorre a rota inversa, internalizando membrana e material extracelular.

Clinical relevance

A via secretora é a base de como as células constroem sua superfície, secretam proteínas e mantêm a identidade das organelas, sendo uma estrutura central na biologia celular e na biotecnologia para a produção de proteínas. O tratamento aqui é descritivo e não prescritivo.

History

A microscopia e os experimentos de pulso-perseguição de Palade em meados do século XX revelaram a via secretora; a genética de leveduras de Schekman e a bioquímica de Rothman definiram posteriormente a maquinaria conservada de brotamento e fusão de vesículas, e a hipótese do sinal de Blobel explicou como as proteínas são direcionadas para o sistema.

Key figures

• George Palade
• James Rothman
• Randy Schekman
• Günter Blobel

Seminal works

• palade1975
• rothman1996

Frequently asked questions

O que é a via secretora?

É a rota pela qual as proteínas produzidas no retículo endoplasmático viajam através do aparelho de Golgi em vesículas de transporte para alcançar a superfície celular, o espaço extracelular ou outras organelas.

Para que servem as proteínas SNARE?

As proteínas SNARE em uma vesícula de transporte e sua membrana alvo se unem para aproximar as duas membranas e impulsionar sua fusão, entregando o conteúdo da vesícula.