Modificaciones de Proteínas

Transcripción

1 Modificaciones de Proteínas Bibliografía: M. en C. Elva Carolina Chávez Hernández Alberts Molecular Biology of the Cell. 4a Ed disponible online. (2002, 2008). Lehninger Principles of Biochemistry 4ª, 5ª o 6ª Ed. (2004, 2008, 2012). Lodish Molecular Cell Biology 5ª, 6ª o 7ª Ed. (2000, 2007, 2014).

2 Modificaciones co- y post-traduccionales de proteínas: Plegamiento adecuado (chaperonas y chaperoninas; formación de puentes disulfuro). Proteólisis (eliminación de extremos N o C, zimógenos, regulación de su actividad). IRREVERSIBLE Adición de grupos prostéticos (grupo hemo, hemoglobina). Modificación covalente de aminoácidos.

3 En algunas proteínas los dominios estructurales se forman durante su síntesis

4 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.

5 Existen dos sistemas de chaperonas: Chaperonas Individuales Hsp70 Chaperoninas Oligoméricas HSP60/HSP10 (GroEL/GroES en bacteria)

6 Formación de puentes disulfuro En retículo endoplásmico PDI: Proteína Disulfuro Isomerasa

7 Proteólisis Eliminación de formil-met (bacterias) o Met (eucariontes) del extremo N terminal. Regulación de la actividad de enzimas (enzimas de digestión, factores de coagulación): Zimógeno: precursor sin actividad enzimática. Proteólisis Proteólisis La Tripsina y Quimiotripsina son proteasas.

8 Proteólisis Regulación de la actividad de hormonas: Pre-proinsulina Proinsulina Proteólisis Proteólisis Insulina

9 Adición de grupos prostéticos Grupo hemo de la hemoglobina Grupo prostético: molécula no aminoacídica que ésta unida covalentemente a una proteína. Grupo prostético + Apoproteína = Heteroproteína

10 Modificaciones de aminoácidos: Metilación Fosforilación (Lys, Arg; histonas, señal) (Ser, Thr, Tyr; transducción de señales, actividad) Cinasas Fosfatasas Metil-transferasas Desmetilasas

11 Modificaciones de aminoácidos: Acetilación (Lys, Arg en histonas; cambia la función) Acetilasas Desacetilasas Ubiquitinación (Lys; degradación, localización, función)

12 Modificaciones de aminoácidos: Glicosilación (Asn, Thr, Ser; receptores de hormonas, anticuerpos) O-glicosilación en Ser N-glicosilación en Thr y Asn Lipidación (Gly, Cys; localización en membrana)

13 Cómo llegan las proteínas a su localización subcelular?

14 Cómo llegan las proteínas a su localización subcelular? Las traducción inicia en el citoplasma Co-traduccional RER Post-traduccional

15 Su destino 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)

16 Direccionamiento co-traduccional a RE de proteínas del sistema endomembranoso, integrales de membrana o extracelulares La secuencia señal (amino-terminal) 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

17 Una vez que cumple su función, el péptido señal es cortado

18 Las proteínas integrales de membrana tienen secuencias señal internas Proteínas integrales unipaso Co-traduccional

19 Las proteínas integrales de membrana tienen secuencias señal internas Proteínas integrales multipaso Co-traduccional

20 Glicosilación co-traduccional de proteínas destinadas a Retículo Endoplásmico Citosol N-glicosilación Lumen del RE

21 Glicosilación post-traduccional de proteínas en Aparato de Golgi y tráfico vesicular RER cis-golgi Golgi media-golgi trans-golgi O-glicosilación Modificación de los oligosacaridos unidos por N vesícula secretora lisosoma membrana

22 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. Durante la poli-ubiquitinación, cada Ub es enlazada con otra sobre una Lys. Biochem. J. (2004) 379 ( )

23 Secuencia de aminoácidos de la Ub K48 K63 MQIFVKTLTGKTITLEVEPSDTIENVKAKIQDKEGIPPDQQRLIFAGKQLEDGRTLSDYNIQKES TLHLVLRLRGG

24 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. Proteosoma en acción:

25 Relevancia del sistema Ubiquitina - Proteosoma