La secrezione ESOCITOSI Le cellule espellono prodotti di

La secrezione

ESOCITOSI • Le cellule espellono prodotti di scarto o particolari prodotti di secrezione mediante la fusione di vescicole con la membrana plasmatica. • L’esocitosi determina l’incorporazione della membrana della vescicola secretoria nella membrana plasmatica. Questo costituisce un meccanismo primario di accrescimento della membrana plasmatica.

SECREZIONE DI PROTEINE lipide di membrana proteina solubile SECREZIONE COSTITUTIVA proteina di membrana TGN segnale SECREZIONE REGOLATA

SECREZIONE DI PROTEINE COSTITUTIVA una volta formatasi la vescicola viene immediatamente rilasciata dalla membrana che l'ha originata per fondersi con la membrana citoplasmatica per l'espulsione. • tutte le cellule • continua • non accumulo di vescicole • vescicole a vita breve • stimolo non necessario • non concentrazione REGOLATA le vescicole prima di essere rilasciate definitivamente, attendono una ulteriore segnalazione • cellule specializzate • discontinua • accumulo di vescicole • vescicole a vita lunga • stimolo necessario • concentrazione

I GRANULI DI SECREZIONE MATURANO

TAGLIO PROTEOLITICO ALCUNE PROTEINE, NEL CORSO DELLA SECREZIONE, SUBISCONO UN TAGLIO PROTEOLITICO. pro-opiocortina Perché? Alcuni peptidi nella loro forma finale sarebbero troppo piccoli per la traduzione nel RER e per subire altre trasformazioni (i. e glicosilazione)

E’ POSSIBILE OSSERVARE IN VITRO IL MOVIMENTO DELLE VESCICOLE? LE VESCICOLE SI MUOVONO LUNGO MICROTUBULI!

COME FUNZIONANO I MOTORI MOLECOLARI?

*Dove vanno le vescicole ? • SNARE • RAB GTPase

Come viene attivata RAB GTPasi?

DOVE SONO LOCALIZZATE LE Rab ?

Rab 27 Rab 3 Rab 8 Regolano la secrezione

TETHERING Il termine tethering factors indica un gruppo eterogeneo di proteine cellulari responsabile del legame iniziale delle vescicole di trasporto con le membrane bersaglio prima della loro fusione. Fino a poco tempo fa i tethering factors venivano divisi in due classi: complessi multi-subunità e coleid-coil proteine. Attualmente sono state individuate tre differenti classi funzionali: 1 -Complessi oligomerici che legano le SNARE e che tipicamente agiscono come effettori RAB ( DCGE ) 2 -Complessi oligomerici che funzionano come fattori di scambio guanina-nucleotide per le RAB (GEF) 3 -Proteine coleid-coil Attracco ancoraggio

Le vescicole che gemmano dal RE perdono parzialmente il loro rivestimento e si muovono rapidamente lungo i microtubuli fino a raggiungere il comparto di Golgi. Qui avviene l’attracco, l’ancoraggio e la fusione tra le vescicole e la membrana ricevente, grazie all’intervento di proteine RAB, SNARES, e TF.

Rab 6 (blue) and Arl 1 (gray) cooperate to bind GCC 185 (green), a vesicle- transporting tether. GM 130 and/or Giantin binding may trigger a conformation change in p 115, revealing a Rab 1 binding site.

Attracco ancoraggio fusione

ancoraggio

FUSIONE

KISS AND RUN

SEGNALI DI INDIRIZZO DI PROTEINE ALLA VIA SECRETORIA COSTITUTIVA REGOLATA Aggregazione: p. H e Ca++ Nessun segnale Ponte disolfuro: Cg. B, POMC Sito di taglio di proteasi: Prorenina Carbossipeptidasi E: Proinsulina and Proencefalina Carbossi terminale: PC 2

POLARITA’ IN CELLULE EPITELIALI GIUNZIONE TIGHT MEMBRANA APICALE MEMBRANA BASOLATERALE

POLARITA’ IN CELLULE EPITELIALI E NERVOSE ASSONE APICE BASE DENDRITI

MEMBRANA APICALE VESCICOLE GOLGI VESCICOLE RER MEMBRANA BASOLATERALE

SEGNALI DI INDIRIZZO POLARIZZATO IN CELLULE EPITELIALI • • Ap • • Bl sequenze citosoliche domini transmembrana ancora GPI? zuccheri (N o O) sequenze citosoliche simili o meno a segnali di endocitosi

vescicole basolaterali vescicole apicali SORTING DIRETTO endosomi basolaterali SORTING INDIRETTO

TGN trasporto endocitosi budding loading esocitosi

Endocitosi

… e non dimentichiamo i virus!!!!!

Receptor-mediated endocytosis

non solo clatrina

La membrana plasmatica Le Membrane cellulari: Zone specializzate Domini raft e caveole i microdomini raft, regioni in cui predominano alcuni lipidi In alcune zone della membrana, esistono delle regioni, le caveole (invaginazioni delle membrane plasmatiche) caratterizzate dalla presenza di proteine denominate caveoline le caveoline interagiscono con molecole segnale e costituiscono l’impalcatura per organizzare i preassemblati complessi della segnalazione (Ras, src, proteine G, PKC e Rho. A. Regione non specializzata

Lipid raft La membrana plasmatica contiene “rafts lipidici” arricchiti in sfingolipidi, colesterolo ed alcune proteine di membrana. Rafts lipidici pottrebbero mediare lo smistamento (“sorting”) di glicosfingolipidi e proteine ancorate mediante GPI alla membrana plasmatica apicale • La membrana plasmatica apicale di molte cellule è enormemente arricchita di glicosfingolipidi che aiutano a proteggere questa superficie esposta dal danno ad esempio provocato dagli enzimi digestivi e p. H acido in siti come lo stomaco o il lume dell’intestino. Anche proteine della membrana plasmatica che sono legate al bilayer lipidico da un àncora di glicosilfosfatidilinositolo (GPI), si trovano esclusivamente nella membrana plasmatica apicale.

Le caveole (prendono il nome dalla proteina che le origina, la caveolina) sono microdomini presenti nelle membrane biologiche caratterizzati da una peculiare composizione lipidica. In particolare sono ricchi in colesterolo e sfingolipidi. Rappresentano delle frazioni di membrana importanti nella generazione e modulazione dei segnali intracellulari. Le caratterizzazione delle caveole (conosciute anche con il nome di rafts) avviene mediante anticorpi specifici, come quelli diretti contro caveolina-1, tipico marcatore di queste ultrastrutture. Permettono l'attraversamento delle membrane capillari a molecole specifiche (anticorpi, fattori del complemento, fattori della coagulazione), che non sono in grado di attraversarle in altro modo (ad esempio per filtrazione o diffusione).

Il trasporto del colesterolo Cholesterol is synthesized in the liver and is ingested in food. To get into cells, cholesterol which is insoluble in water (the aqueous phase of blood), must be transported by carriers. LDL (lowdensity lipoprotein) particles serve this function as transport vesicles for cells.

Il trasporto del Ferro