Il GOLGI Ciascuna pila del Golgi ha due

Il GOLGI

Ciascuna pila del Golgi ha due facce distinte: cis (di entrata) e trans (di uscita)

I componenti osservabili dal punto di vista ultrastrutturale nell’apparato di Golgi: cisterne appiattite in pila microvescicole (vescicole di trasporto) macrovescicole (vescicole di secrezione) Il complesso di Golgi presenta anche una polarità interna anche a livello delle singole cisterne. Si possono quindi distinguere, in funzione anche dell’attività enzimatica e di sintesi: faccia cis: detta anche faccia prossimale faccia trans: detta anche faccia distale

La composizione biochimica delle cisterne è differente: verso la parte prossimale o cis la membrana è ricca di lecitine verso la parte distale la membrana possiede parecchie sfingomieline e steroli, divenendo simile alla membrana plasmatica, con la quale le vescicole rilasciate dovranno fondersi

Ogni pila di cisterne dell’apparato di golgi è costituita da tre differenti compartimenti, ognuno dotato di uno specifico corredo enzimatico che catalizza le varie fasi di elaborazione delle glicoproteine giunte dal RER: cis mediano trans Questi tre compartimenti constano di una o due cisterne ciascuno e sono in rapporto tra loro mediante il distacco di vescicole laterali: le vescicole gemmano dai margini della cisterna e si fondono con la cisterna adiacente trasportano glicoproteine a differente stadio di elaborazione Nel Golgi si osservano sono due tipi di vescicole: vescicole transfer vescicole secretorie

È più plausibile la teoria che le cisterne si scambino materiale attraverso vescicole piuttosto che il ricambio di materiale avvenga per trasformazione di un compartimento nei suoi vari stadi: le vescicole arrivano dagli organuli nel compartimento cis vengono elaborate e passate nel mediano attraverso piccole vescicole (laterali) vengono ulteriormente elaborate e passate al compartimento trans.

Le golgine Almeno 11 proteine, struttura coiled-coil, raggio d'azione di 100 -600 nm. L'estremità C-t: Interagisce con la vescicola direttamente o indirettamente. L'estremità N-t: Interagisce con il Golgi. Riconoscono le vescicole tramite le Rab.

Il complesso di Golgi è la sede in cui vengono convogliati e rielaborati i materiali sintetizzati nel RER e nel REL, inoltre attua specifiche attività di sintesi di polisaccaridi e lipidi complessi. Tutte le funzioni e la struttura dell’apparato di Golgi sono sotto il controllo diretto del nucleo: in corso di digiuno o di un inibitore della trascrizione le funzioni del Golgi si riducono considerevolmente (in relazione alla sintesi proteica effettuata)

Ogni compartimento del Golgi contiene enzimi differenti quindi ha una precisa competenza biochimica. Questa compartimentazione rende possibile la simultanea elaborazone di tre tipologie di prodotti: quelli destinati ai lisosomi quelli secreti attraverso i granuli di secrezione quelli destinati al rinnovo dei componenti della membrana plasmatica

Le principali funzioni del Golgi • trasporto • sorting • trasformazione • impacchettamento

GLICOSILAZIONE DELLE PROTEINE • La maturazione delle proteine sintetizzate avviene preliminarmente nel RER e si completa nel Golgi, comprendendo una fase detta di glicosilazione • la glicosilazione aggiunge catene laterali di carboidrati a specifici residui amminoacidici delle proteine • esistono due tipi di glicosilazione: • la glicosilazione legata ad azoto (N-glicosilazione) • la glicosilazione legata ad ossigeno ( O-glicosilazione)

Modifications on the N-glycosilation pattern • cis-Golgi: mannose-type oligosaccharides complex oligosaccharides • TGN: substitution with sialic acids - negatively charged

Tra glicosilazione nel ER e nel Golgi c’è una differenza fondamentale: -nel reticolo endoplasmatico la glicosilazione è un evento "seriale", che non varia al variare del substrato, -nel Golgi ogni specifica proteina viene riconosciuta e modificata in base alla futura funzione. Si possono osservare infatti rimozioni o aggiunte di singoli zuccheri o di catene più lunghe la specificità delle singole catene glucidiche è il meccanismo utilizzato dalla cellula per lo smistamento delle proteine alle varie sedi di destinazione (lisosomi, membrana, perossisomi).

Le proteine che hanno subito sia la glicosilazione che il primo rimaneggiamento nel ER trasportate nel Golgi, subiscono una sequenza ordinata di importanti cambiamenti. L’oligosaccaride attaccato in N nell’ER viene modificato: Una mannosidasi stacca 3 mannosi e degli zuccheri attaccati nell’ER restano solo 2 acetil glucosammine 5 mannosi

O-glicosilazione La O-glicosilazione è un processo altamente specifico, che si svolge completamente nell'apparato del Golgi Singoli zuccheri vengono legati uno per volta al peptide a livello dell'atomo di ossigeno delle catene laterali di serina o treonina. Solitamente il numero di zuccheri legati durante questo processo è limitato a pochi residui.

In O-glycans oligosaccharides are attached to a hydroxyl group of: Serine or threonine ; then the first sugar residue is usually NAcetylgalactosamine (Gal. NAc). Less commonly, galactose, mannose or xylose form O-glycosidic bonds with Ser or Thr. Although most cytosolic and nuclear proteins are not glycosylated, when they are, a single N-Acetylglucosamine residue is linked to the Ser or Thr hydroxyl group. These exceptions include some nuclear-pore complex proteins and some transcription factors. Hydroxylysine (Hyl); it is glycosylated by the attachment of single Gal residue or glucosylgalactose disaccharide. Hydroxyproline (Hyp); arabinose residue is linked to it. Hyl and Hyp residues occur only in collagens. O-linked oligosaccharides are generally short (1 -4 sugar residues). But for example o-glycans of ABO blood group antigens are longer. The longest O-linked carbohydrate chains occur in proteoglycans. They contain up to 1000 disaccharide units.

Glycophosphatidylinositol (GPI) membrane anchors are attached to polypeptide chain through an amide bond between mannose-6 phosphoethanolamine and the C-terminal carboxyl group :

… e poi ci sono e proteine destinate al lisosoma sono caratterizzate dalla presenza di un gruppo specifico, il mannosio-6 -fosfato (M 6 P), che serve a farle riconoscere da un recettore specifico presente sul trans. Golgi. PROTEINA MANNOSIO UDP-Glc. NAc fosfotrasferasi UMP PROTEINA L’M 6 P è aggiunto agli oligosaccaridi legati all’asparagina, nel reticolo cis del Golgi. MAN-6 -P-Glc. NAc fosfoglicosidasi PROTEINA Glc. NAc MAN-6 -P

FOSFORILAZIONE DI ENZIMI LISOSOMIALI

trans-Golgi network (TGN). Questa area di Golgi è il punto in cui le proteine sono raggruppate e spedite ognuna nella propria precisa destinazione grazie al loro collocamento in uno dei tre differenti tipi di vescicole, che dipendono dal composto usato dal Golgi per "marcare" le proteine.

I tre tipi di vescicole sono: ♦ Vescicole esocitotiche. Sono vescicole che contengono proteine destinate per il rilascio extracellulare. Dopo il confezionamento, le vescicole gemmano immediatamente verso la membrana plasmatica, si fondono con essa e rilasciano il contenuto nello spazio extracellulare in un processo noto come secrezione costitutiva. Esempio: Anticorpo rilasciato dall'attivazione delle Plasmacellule B.

♦ Vescicole secretorie. Sono anch'esse vescicole che contengono proteine destinate al rilascio extracellulare. Dopo il confezionamento, le vescicole gemmano e sono immagazzinate nella cellula fino a quando non viene dato un segnale per la loro liberazione. Quando l'appropriato segnale viene ricevuto, esse si muovono verso la membrana e vi si fondono per rilasciare il loro contenuto. Questo processo è noto come secrezione regolata. Esempio: Neurotrasmettitore rilasciato dai neuroni

♦ Vescicole lisosomali. Sono vescicole che contengono proteine destinate al lisosoma, organulo di degradazione contenente molte idrolasi acide. Queste proteine includono sia gli enzimi digestivi sia le proteine di membrana. Tutte le proteine destinate al lisosoma sono marcate con una glicosilazione di mannosio-6 -fosfato. Esempio: Proteasi digestive destinate ai lisosomi.