Ubiquitinación de proteínas

Múltiples ribosomas se encuentran traduciendo una
molécula de mRNA
PROCARIONTES
EUCARIONTES
POLIRIBOSOMAS
Para mayor información: http://www.jove.com/video/1948/eukaryoticpolyribosome-profile-analysis
Mediante centrifugación en gradientes de sacarosa
se obtienen diferentes fracciones de ribosomas
Para mayor información: http://www.jove.com/video/1948/eukaryoticpolyribosome-profile-analysis
Antibióticos inhibidores de
traduccion
Antibiótico/Toxina Organismo
Función
Tetraciclina
Procarionte
Sitio A subunidad 30S
Cloramfenicol
Procarionte
Centro PTC subunidad 50S
Puromicina
Procarionte/Euca- Centro PTC subunidad 50S
rionte
Eritromicina
Procarionte
Tunel de salida del péptido
naciente
Acido fusídico
Procarionte
EF-G
Ricina
Procarionte
Modifica el RNA en el centro
activador de GTPasa
Toxina de difteria
Eucarionte
Modifica EF-1A
Cicloheximida
Eucarionte
Translocación del ribosoma
durante elongación
Conociendo la estructura del ribosoma se
pueden diseñar nuevos antibióticos...
Modificaciones Co- y Post- traduccionales de
las proteínas
Eliminación de residuos N-terminales (f-Met en bacteria; Met en
eucariontes)
Modificación de aminoácidos
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•
Acetilación (Lys, Arg en histonas; cambia la función)
Fosforilación (Ser, Thr, Tyr; transducción de señales, actividad)
Metilación (Lys, Arg en histonas; cambia función)
Carboxilación (Lys, Pro en colágeno, estabilidad estructural)
Glicosilación (Asn; Thr; receptores de hormonas, anticuerpos)
Nucleotidilación (Tyr; adición de AMP regula actividad)
Lipidación (Gly, Cys; localización en membrana)
Ubiquitinación (Lys; degradación localización, función)
Proteólisis (pro-insulina a insulina; actividad)
Adición de grupos prostéticos (grupo hemo, hemoglobina)
De la proteína sintetizada a una proteína
funcional
En algunas proteínas los dominios
estructurales se forman durante su síntesis
Las chaperonas moleculares son necesarias para
el plegado correcto de las proteínas
Las chaperonas asisten el plegamiento de las
proteínas, en caso de que un mal plegamiento
no se pueda corregir, dirigen a la proteína a
degradación.
Existen dos sistemas de chaperonas
Chaperonas
individuales
Chaperonas
oligoméricas
Mecanismo de las chaperonas moleculares
individuales (HSP70)
Mecanismo de la chaperona oligomérica
HSP60/HSP10 (GroEL/GroES en bacteria)
Ayuda en la formación de puentes disulfuro correctos
PDI: proteína disulfuro isomerasa
Direccionamiento a la localización celular
adecuada
Las proteínas nucleares, mitocondriales, de cloroplasto o peroxisoma
(plantas) y las del citosol son sintetizadas por ribosomas libres en el
citoplasma y pos-traduccionalmente dirigidas a su destino.
Las proteínas que pertenecen al sistema endomembranoso (retículo
endoplásmico, aparato de Golgi, lisosomas o vacuola en plantas), son
integrales de membrana plasmática, o tienen un destino extracelular son
dirigidas al lúmen del retículo endoplásmico (RE) co-traduccionalmente y los
ribosomas que las sintetizan se encuentran anclados a la membrana de RE.
El destino de las proteínas se determina
por secuencias señal en la proteína
KDEL
Las secuencias señal son amino-terminales (RE, mitocondria, cloroplasto),
internas (núcleo) ó carboxilo-terminales (residentes RE)
Direccionamiento co-traduccional a RE de
proteínas del sistema endomembranoso,
integrales de membrana o extracelulares
La secuencia
señal (aminoterminal) emerge
del ribosoma
Complejo
SRP•GDP
reconoce la
secuencia señal
El complejo se
ancla al receptor
de SRP en la
membrana de RE
unión a GTP,
hidrólisis y
liberación de SRP
Una vez que cumple su función, el péptido
señal es cortado
Glicosilación co-traduccional de proteínas
destinadas a Retículo Endoplásmico
Glicosilación pos-traduccional de proteínas
en Aparato de Golgi y tráfico vesicular
RER
cis-Golgi
media-Golgi
Golgi
trans-Golgi
lisosoma
vesícula secretora
membrana
Tipos de Glicosilación
N-glicosilación
RE (residuo Asn)
O-glicosilación
Golgi (residuos Ser/Thr)
Ubiquitinación
de proteínas
Participan tres tipos de
enzimas:
E1: enzima activadora
E2: enzima conjugadora
E3: enzima ligadora
(ubiquitin ligasa)
La ubiquitina (Ub) es una
proteína de 76 aa que contiene
varias Lys.
Biochem. J. (2004) 379 (513–
525)
Durante la poli-ubiquitinación,
cada Ub es enlazada con otra
sobre una Lys.
Degradación en el proteosoma
Una vez que el polímero de Ub es
reconocido por el proteosoma, entrega
a este solo la proteína blanco, mientras
que las Ub se reciclan.
Relevancia del sistema Ubiquitina - Proteosoma
Las células reciben señales
Ubicación espacial
Temporalidad del efecto
Mensaje
Bifurcación y
convergencia de las
señales
La química de la transducción de señales
Tyr, Ser, Thr: aminoácidos fosforilables
RTK: Receptor de tipo Tirosin cinasa