Membrana plasmtica

Bicapa lipdica Mezcla de

enzimas hidrolticas

Protenas de transporte glicosiladas

Degradacin lisosmica

- Son vesculas digestivas que contienen enzimas hidrolticas y que sirven para la fagocitosis y procesos autofgicos.

- En condiciones de ayuno prolongado se activa la degradacin selectiva de protenas por el lisosoma.

- La secuencia KFERQ es reconocida por la chaperona HSP70.

- La chaperona HSP70 dirige a la protena al interior del lisosoma donde ser degradada.

- VIDEO: Funcin de los lisosomas

Lys-Phe-Glu-Arg-Gln (KFERQ)

Degradacin por la va Ubicuitina-Proteasoma (1)

Poli-ubicuitilacin

Degradacin proteosmica

Lisosoma

Formacin de autofagosomas

Protena nativa

Protena mal plegada

Agregados proteicos

Agregosoma

Toxicidad

Final de la vida til

- Las protenas mal plegadas pueden agregarse y tener efectos txicos.

- La ubicuitilacin es el mecanismo principal de degradacin de protenas mal plegadas o que es necesario eliminar.

- La ubicuitilacin de agregados proteicos determina su destruccin por degradacin lisosmica

- La vida media de una protena est marcada por el aminocido que est en su extremo amino terminal.

1) El extremo carboxlico terminal de la ubicuitina se activa por adenilacin catalizada por la Enzima Activadora de Ubicuitina (E1)

2) La adenilacin permite la incorporacin de la ubicuitina a un grupo sulfhidrilo de la propia enzima E1

3) La Enzima Conjugante de Ubicuitina (E2) transfiere la ubicuitina a otro grupo sulfhidrilo de ella

4) La enzima Ubicuitina ligasa (E3) cataliza la transferencia de la ubicuitina desde la enzima E2 a la protena que va a ser marcada.

5) Sucesivas reacciones de la enzima E3 permiten la incorporacin de ms unidades de ubicuitina a la protena objetivo (target). La enzima E3 es la responsable de la identificacin de las protenas que se van a marcar.

Degradacin por la va ubicuitina-Proteasoma (2)

Degradacin por la va ubicuitina-Proteasoma (3)

Carboxilo terminal

ubicuitina

Enlaces Isopeptdicos

+ Lisina Carboxilo terminal

Enlace isopeptdico

Enlace Isopeptdico

- La ubicuitina es una protena pequea (76 aa), muy conservada, que se utiliza para marcar las protenas que van a ser degradadas.

- Las ubicuitinas se unen a la protena mediante un enlace amida entre el grupo carboxlico terminal de la ubicuitina y un grupo amino de una cadena lateral de la lisina 48.

- Es necesario acumular varias ubicuitinas consecutivas para que la protena se degrade.

- La incorporacin de ubicuitinas en otras lisinas distintas de la 48 tiene funciones reguladoras.

Protena para degradar

Corte

Descarga

Liberacin Reconocimiento

Apertura

Desplegado

Degradacin por la va Ubicuitina-Proteasoma (4)

a

b

b

a

Centro regulador

Ncleo cataltico

Protena

ubicuitinas

- El proteasoma (26S) es un complejo multiproteico con un Ncleo Cataltico (20S) en el centro, formado por cuatro anillos con 7 subunidades (a o b) cada uno.

- Contiene un Centro Regulador en cada extremo responsable del reconocimiento de la protena ubicuitilada, el desplegado de la protena y la liberacin de las ubicuitinas.

- La ubicuitinas liberadas se reciclan.

- La incorporacin de ubicuitinas en otras lisinas distintas de la 48 tiene funciones reguladoras.

Enzimas que facilitan el plegamiento de las protenas

Prolil-pptido Isomerasa

Protena-Disulfuro Isomerasa

Protenas de choque trmico (Chaperonas)

- La Prolil-Ptido Isomerasa corrige la isomerizacin a cis de los enlaces peptdicos de la prolina

- La Protena-Disulfuro Isomerasa ayuda a encontrar los enlaces disulfuro correctos para el plegamiento

- Las protenas de choque trmico mantienen a las protenas desplegadas, pero protegidas, para evitar su plegamiento incorrecto

Estructura de las Chaperoninas (Complejo GroEL-GroES)

- GroEL est formado por dos anillos (cis y trans) de 7 subunidades cada uno.

- Las subunidades trans tienen un sitio de unin para el ATP.

- Los dos anillos dejan un hueco diseado para el plegamiento de la protena.

Anillo cis

Anillo trans

Mecanismo de accin de las Chaperoninas (Complejo GroEL-GroES)

- Cuando el complejo contiene ATP, la protena desplegada se une a la entrada del tubo GroEL.

- Se incorpora la subunidad GroES encerrando a la protena (1).

- La hidrlisis de ATP provoca el plegamiento correcto de la protena (2).

- La segunda mitad se carga con una protena desplegada y con ATP (3).

- La entrada del ATP desprende la tapa GroES y provoca la salida de la protena plegada, junto con los restos de ADP (4).

- El ciclo vuelve a empezar en la segunda mitad.