articulo cientifico citosol


BIOLOGIA
El Transporte Intracelular de Proteínas: El caso del TGF-alfa.
Acroread
© Jesús M. Ureña y Joaquín Arribas, 2000
jarribas@hg.vhebron.es,
Unidad de Investigación Oncológica del
Hospital Valle de Hebron de Barcelona
RESUMEN [ABSTRACT]
Las diferentes proteínas celulares han de ser clasificadas y transportadas a lugares concretos de la célula donde llevarán a cabo su función.En el caso de las proteínas de membrana, una vez sintetizadas en los ribosomas son translocadas al Retículo Endoplasmático (RE) gracias a la existencia de unas "secuencias señal" que las dirigen a este destino. En el RE sufren modificaciones como glucosilación y proteólisis y son transportadas al Aparato de Golgi (AG) donde sufren nuevas modificaciones y son finalmente clasificadas para su destinofinal que puede ser la secreción extracelular o la incorporación a la membrana plasmática. Estudiando este proceso para una molécula de transmembrana de la superficie celular: el Factor de Crecimiento Transformante Alfa (TGF-alfa), hemos encontrado que una señal necesaria para su correcto transporte se encuentra en el último aminoácido de su secuencia peptídica, que es una Valina. Una mutación eneste aminoácido provoca la retención de la molécula en el RE, interrumpiéndose su transporte. Investigando la maquinaria de transporte implicada en esta señal, hemos encontrado una molécula que participa en el proceso, se encuentra en el RE y forma una interacción estable con TGF-alfa silvestre, pero no con mutantes en la Valina carboxi-terminal. Esta proteína recibe el nombre de TACIP18 y,probablemente, es el primer componente de una vía molecular de transporte de proteínas con motivos intracelulares similares
Las células animales se caracterizan por llevar a cabo un gran número de funciones diferentes a través de proteínas cuya actuación, además de estar coordinada, ha de tener lugar en un lugar concreto y específico. Así, ciertas proteínas, tales como receptores de hormonas, defactores de crecimiento o de adhesión han de participar en funciones que tienen lugar en la membrana plasmática. En el núcleo ejercen su función moléculas del metabolismo del ácido desoxirribonucleico como polimerasas y nucleasas. Otras proteínas se localizan en las mitocondrias (enzimas sintetizadores de ATP), en los lisosomas (proteasas y otras enzimas degradativas), o en el citosol (enzimas de laglucólisis, capaces de obtener energía a partir de la combustión de azúcares). Otras proteínas han de ser secretadas fuera de la célula, como en el caso de las células de glándulas exocrinas que exportan hormonas al torrente circulatorio. Finalmente, otras proteínas han de ser almacenadas en unos gránulos secretores donde permanecen hasta que llegue una señal de secreción que desencadenará el procesode liberación de estas moléculas (neurotransmisores, transportadores de glucosa) a la membrana celular o al exterior. Para clasificar cada proteína, dirigirla a su destino correcto y controlar el momento correcto de su activación, la célula utiliza mecanismos que estamos empezando a conocer y que ilustran la complejidad de los procesos biológicos.
Una vez que una proteína es sintetizada en losribosomas puede permanecer en la parte soluble del citoplasma (citosol), ser dirigida a mitocondrias o el núcleo, puede ser enviada a la membrana plasmática o celular, o a organelos internos como lisosomas. ¿Cómo se consigue este proceso de clasificación y reparto? En 1970, Sabatini y Blobel demostraron que existía una señal, que denominaron péptido señal en la zona amino-terminal (la primera enser sintetizada) de ciertas proteínas que hacía que se dirigieran al Retículo Endoplasmático (RE). El RE es una estructura membranosa presente en las células eucariotas que se encuentra rodeando al núcleo celular. En el RE se produce una interacción entre el péptido señal de la proteína naciente y receptores específicos que provoca la translocación al interior del RE de la nueva proteína en un...