Via co-traduzionale proteine intrinseche di membrana

Abbiamo parlato nei precedenti appunti della via secretoria e della sintesi delle proteine  del lume del reticolo endoplasmatico, del golgi, dei lisosomi e degli endosomi. Attraverso la via co-traduzionale vengono sintetizzate anche le proteine di membrana, in che modo?

Segnali che orientano le proteine intrinseche di membrana

Le proteine intrinseche di membrana, tranne quelle di mitocondri, cloroplasti e perossisomi, vengono sintetizzate nel reticolo endoplasmatico rugoso attraverso la via co-traduzionale, e ovviamente ci sono delle differenze rispetto alla sintesi di proteine destinate a rimanere all’interno del lume del RE.

L’orientamento e l’inserzione delle proteine nella membrana è ovviamente mediato da specifiche sequenze segnale.

Le proteine transmembranarie a singolo passo possiedono specifiche regioni idrofobiche di 20-25 amminoacidi che formano una regione ad alfa elica che è un importante segnale di orientamento.



Le proteine a singolo passo si distinguono in:

  • Proteine di tipo I: hanno estremità N-terminale rivolta verso l’esterno e l’estremità C-terminale rivolta verso il citosol.
  • Proteine di tipo II: hanno orientamento opposto rispetto alle proteine di tipo I.

Sintesi e localizzazione di proteine di tipo I

Oltre a possedere la sequenza segnale che le dirige verso il RER (LS) le proteine di tipo I hanno anche la sequenza segnale idrofobica interna, nota anche come sequenza di stop del trasferimento. Questa regione idrofobica guida l’orientamento della proteina e diventerà il tratto transmembranario ad alfa elica.

La LS dopo aver svolto di sua funzione di ancoraggio della proteina al RER viene tagliata da una peptidasi e l’allungamento della proteina può riprendere (questi concetti sono stati già abbondantemente discussi negli appunti sulla via co-traduzionale).

L’allungamento della proteina prosegue finché non viene sintetizzato il tratto idrofobico, che rimane bloccato nel traslocone e impedisce che altri tratti della proteina entrino nel lume del reticolo endoplasmatico.
La sintesi proteica termina quindi nel citoplasma perché l’associazione tra ribosoma e traslocone si è rotta.

Quando la sintesi è terminata la sequenza segnale idrofobica (che non viene eliminata come la LS) viene traslocata dal traslocone al doppio strato fosfolipidico, dove la proteina potrà svolgere la sua funzione.

Il recettore di membrana per l’insulina è una proteina che viene sintetizzata con il procedimento appena descritto.

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Sintesi e localizzazione di proteine di tipo II

Nel caso delle proteine di tipo 2 il tratto idrofobico svolge una doppia funzione, perché oltre ad essere la sequenza segnale per l’ancoraggio alla membrana è anche la sequenza segnale che dirige la proteina nascente verso il reticolo endoplasmatico rugoso.
In questo caso quindi la LS coincide con il tratto idrofobico e chiaramente non viene tagliata dalla peptidasi perché questa regione idrofobica rappresenterà il tratto transmembranario della proteina.



Mentre la proteina nascente si lega al RER attraverso il traslocone l’estremità carbossi-terminale della proteina viene introdotta nel lume del reticolo endoplasmatico. A questo punto la sintesi proteica riprende con l’allungamento dell’estremità C-terminale e quando la sintesi termina la LS interna viene traslocata dal traslocone al doppio strato fosfolipidico, dove la proteina rimarrà inserita.

Il recettore per la transferrina è una proteine di tipo II che viene sintetizzata in questo modo.

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Proteine a più passi: proteine di tipo III

Anche le proteine multi passo, cioè con più attraversamenti transmembrana, vengono sintetizzate a livello del RER e vengono chiamate proteine di tipo III.

Queste proteine sono provviste di più sequenze segnale idrofobiche interne che diventeranno tratti transmembranari ad alfa elica. I numerosi tratti idrofobici contengono diverse sequenze alternate di inizio e di arresto del trasferimento, e non verranno eliminati dalla peptidasi del segnale.



Un esempio di proteina di tipo III è il trasportatore del glucosio.

Autore dell'articolo: Admin

Laureato con 110 e lode alla triennale in Scienze Biologiche e, da Ottobre, sarò studente di Nutrizione Umana nella laurea magistrale in Biologia. In questo sito voglio mettere a disposizione, gratuitamente, tutti gli appunti che mi hanno aiutato a sostenere tutti gli esami della triennale. Potete acquistare, direttamente dal sito, i libri di testo e non solo. Una cortesia: disattivate AdBlock, le pubblicità mi aiutano a finanziare questo progetto..a voi non costa nulla!

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