Sistema de Endomembranas

Fig. 1

As células eucarióticas possuem compartimentos intracelulares recobertos por membranas com funções diversas, as organelas,  o que demonstra uma grande complexidade em sua estrutura. Proteínas específicas conferem as diferentes funções para estas organelas. Os compartimentos intracelulares podem se divididos em 4 diferentes famílias: O Núcleo e citosol (citoplasma), as organelas que participam das vias endocítica e exocítica da célula (RE, Golgi, Endossomos e Exossomos, Lisossomos); a Mitocôndrias e peroxissomo ; e os Plastídeos.

Fig. 2 Retículo Endoplasmático.

Todas as células eucarióticas possuem RE, o mesmo é constituído de tubos e sacos planos interconectados que são contínuos com a membrana nuclear. Sua função principal é a biossíntese e modificação de proteínas e lipídeos, porém em células musculares são responsáveis pelo armazenamento de Ca++. Na imagem observamos em azul o RE Rugoso, que possui função principal de síntese e modificação de proteínas que serão exportadas ou encaminhadas para outras organelas (endossomo, lisossomo, peroxossomo) , e em laranja o RE Liso que possui função principal de síntese e modificação de lipídeos.

Fig.3 Microscopia eletrônica.

Na imagem observamos em A a microscopia eletrônica do RE Liso, sua membrana e compartimentos sem a presença dos ribossomos, e em B a microscopia eletrônica do RE Rugoso,  seus compartimentos e sua membrana rica em ribossomos. Os ribossomos e B podem ser vistos como pequenas bolas pretas ligadas à membrana.

Fig. 4 Síntese de proteínas e distribuição.

Como observamos na ilustração, a maior parte das proteínas são sintetizadas no citoplasma através dos ribossomos que utilizam como molde o RNAm. Estas proteínas podem atuar no próprio citoplasma, mas também podem atuar em diferentes organelas. Todas as funções executadas pelas organelas da célula são executadas por proteínas,  o que torna importante um sistema de distribuição de proteínas para as diferentes organelas através de sequências específicas em sua cadeia. Porém , existem proteínas que possuem uma sequência sinal que faz com que sua tradução se conclua na membrana do RER, e que possui função na própria organela ou é direcionado através do Complexo Golgi para sua maturação e atuação na região específica da célula.

Fig. 5 Partícula Reconhecedora de sinal.

Após a passagem do RNAm pelos sítios do Ribossomo, se a proteína for direcionada à membrana do RER, a primeira sequência traduzida será uma Sequência Sinal composta por uma sequencia de +-20 aminoácidos hidrofóbicos. A sequência é reconhecida pela SRP (Partícula Reconhecedora de Sinal), como é mostrado em B . Esta partícula, figura A, possui uma cavidade de ligação à Sequência Sinal e quando é ligada a Sequência Sinal se dobra, conectando ao ribossomo seu domínio de pausa traducional, induzindo a pausa da tradução.  A SRP será então reconhecida pelo receptor de SRP, na membrana do RER.

Fig. 6 Translocação co-traducional.

Como vimos na figura anterior (Fig. 5) a ligação da Sequência Sinal com a Partícula Reconhecedora de Sinal ocasiona a pausa da tradução. Esse processo só se conclui após a ligação do SRP-Ribossomo a proteína receptora SRP na membrana do RE rugoso, encaminhando a proteína em formação para um translocador de proteína. A tradução contínua, após liberação da SRP do complexo, e a translocação se inicia, encaminhando a moléculas em formação para o interior do RE rugoso.