💨Retículo Endoplásmico💨
¿Qué es?
Es un sistema de
perfiles membranosos que, tridimensionalmente, corresponden a cisternas
(sáculos aplanados), túbulos y vesículas. Estos perfiles se distribuyen por
todo el citoplasma, aislados o en grupos que, a su vez, pueden constituir una red
de perfiles anastomosados o disponerse en paralelo. Algunos de estos perfiles
se disponen de una forma apilada característica y presentan vesículas en la
periferia.
Sus membranas (5 nm) se
continúan con las de la envuelta nuclear y se pueden extender hasta las
proximidades de la membrana plasmática, llegando a representar más de la mitad
de las membranas de una célula.
Funciones del RE
Retículo Endoplásmico
Rugoso
La misión del retículo
endoplasmático rugoso es el almacenamiento de las proteínas sintetizadas por
sus ribosomas para su glucosilación y empaquetamiento, con objeto de ser
transferidas a otro orgánulo membranoso o ser secretadas al exterior. Las
proteínas sintetizadas por los ribosomas libres no se glucosilan ni son
empaquetadas, y permanecen en el hialoplasma. Si han de pasar a algún orgánulo,
lo hacen a través de la membrana de éste por un sistema de bombeo.
- · Es
el punto inicial de la vía biosintética: se sintetizan las proteínas, cadenas
de carbohidratos y fosfolípidos que viajan por los compartimientos membranosos
de la célula.
- · Síntesis
de proteínas en ribosomas unidos a la membrana o en ribosomas libres.
Algunos polipéptidos se
sintetizan en los ribosomas unidos con la superficie citosólica de las
membranas del RER: las proteínas que secreta la célula, proteínas integrales de
la membrana y proteínas solubles que se encuentran en compartimientos del
sistema de endomembrana. Otros polipéptidos se sintetizan en ribosomas libres y
luego se liberan al citosol.
- · Síntesis
de proteínas secretoras, lisosómicas o vacuolares vegetales en los ribosomas
unidos a membranas.
La síntesis del
polipéptido inicia después que un RNA mensajero se une con un ribosoma libre.
La Partícula de reconocimiento de señal (SRP): identifica la secuencia de señal
hidrófoba. La SRP unida sirve como una marca que permite que el complejo entero
(SRP-ribosoma-polipéptido naciente) de una de manera específica a la superficie
citosólica de la membrana del retículo endoplásmico. La unión a este último
ocurre a través de cuando menos dos interacciones bien definidas: una entre la
SRP y el receptor de SRP, y la otra entre el ribosoma y el translocón. El
translocón es un conducto recubierto con proteína incrustado en la membrana del
ER a través del cual el polipéptido naciente puede moverse en su paso del
ribosoma a la luz del retículo endoplásmico.
- ·
Procesamiento
de proteínas recién sintetizadas en el retículo endoplásmico.
Conforme entra a la
cisterna del RER, un polipéptido naciente es sujeto de la actividad de diversas
enzimas situadas dentro de la membrana o en la luz del RER. La porción amino-terminal que contiene el
péptido de señal se retira de la mayor parte de los polipéptidos nacientes por
acción de una enzima proteolítica, la peptidasa de señal. Los carbohidratos se agregan a la proteína
naciente mediante la enzima oligosacariltransferasa
La peptidasa de señal y
la oligosacariltransferasa son proteínas integrales de la membrana que están
próximas al translocón y actúan sobre las proteínas nacientes conforme entran a
la luz del retículo endoplásmico.
El
RER es una planta procesadora de proteínas importante. Para realizar sus
funciones, está empacada con chaperonas
moleculares que reconocen proteínas desplegadas o mal plegadas, se unen a ellas
y les dan la oportunidad de adquirir su estructura tridimensional correcta y
con varias enzimas procesadoras de proteínas, como la isomerasa de disulfuro de
proteína.
- · La
formación (y el reordenamiento) de los enlaces de disulfuro es catalizada por
PDI.
Los
enlaces disulfuro tienen una función esencial en el mantenimiento de la
estabilidad de las proteínas que se encuentran en la superficie extracelular de
la membrana plasmática o que se secretan al espacio extracelular.
Síntesis
de proteínas integrales de membrana en los ribosomas unidos a la membrana.
Las
proteínas integrales de membrana sintetizan en los ribosomas unidos a la
membrana del retículo endoplásmico
- · Biosíntesis
de membrana en el retículo endoplásmico; nacen de membranas ya existentes,
crecen conforme las proteínas y lípidos recién sintetizados.
- · Síntesis
de los lípidos de la membrana.
Son sintetizados dentro
del retículo endoplásmico, excepto la
esfingomielina, los glucolípidos, y algunos de los lípidos únicos de las
membranas de mitocondrias y cloroplastos.
Los fosfolípidos que
son recién producidos se insertan en la mitad de la bicapa dirigidos hacia el
citosol.
Los que son
transportados del retículo endoplásmico al aparato de Golgi y la membrana
plasmática como parte de la bicapa que constituye las paredes de las vesículas
de transporte.
- ·
Glucosilación
en el retículo endoplásmico rugoso.
Los grupos carbohidrato
tienen una participación importante en la función de muchas glucoproteínas,
sobre todo como sitios de unión en sus interacciones con otras macromoléculas y
ayudan al plegamiento de las proteínas a la que estén unidos.
Para
comenzar este proceso de detección, cada glucoproteína (que en esta etapa
contiene una sola glucosa restante) se une a la chaperona del retículo
endoplásmico (calnexina calreticulina).
La eliminación de la
glucosa restante por la glucosidasa II hace que la chaperona libere la
glucoproteína.
Si en esta etapa una
glucoproteína no ha completado su plegamiento o está mal plegada, es reconocida
por una enzima detectora de conformación (llamada GT) que agrega un solo
residuo de glucosa de nuevo a uno de los residuos de manosa en el extremo
expuesto del oligosacárido recién reducido.
La GT reconoce las
proteínas mal plegadas, o plegadas sólo de forma parcial, porque exponen
residuos hidrófobos que no se detectan en las proteínas bien plegadas. Una vez
que se agrega el residuo de glucosa, las mismas moléculas chaperonas reconocen
a la glucoproteína “marcada”, lo que da a la proteína otra oportunidad para
plegarse de manera correcta. Después de un periodo con la chaperona, el residuo
de glucosa se retira y la enzima detectora de conformación la revisa de nuevo
para confirmar que alcanzó su estructura tridimensional apropiada, si esta
todavía está parcialmente desplegada o mal plegada, se agrega otro residuo de
glucosa y se repite el proceso hasta que la glucoproteína se pliega en forma
correcta y continúa su camino o si
permanece mal plegada, se destruye.
Mecanismos
que aseguran la destrucción de las proteínas mal plegadas.
Las proteínas mal
plegadas pueden generarse en el retículo endoplásmico a mayor velocidad de la
que pueden transportarse al citoplasma, su acumulación puede ser letal para la
célula, se inicia un “plan de acción” completo dentro de la célula que se
conoce como respuesta de proteína no plegada (UPR).
El RER contiene
sensores de proteína que vigilan la concentración de proteínas no plegadas o
mal plegadas en su luz, su activación da origen a múltiples señales que se transmiten hacia el núcleo y el citosol lo que
provoca la expresión de cientos de genes diferentes cuyas proteínas codificadas
tienen la capacidad de aliviar las condiciones de estrés dentro del retículo
endoplásmico y la fosforilación de una proteína clave (eIFα) necesaria para la
síntesis de proteína. Esta modificación inhibe la síntesis proteínica y
disminuye el flujo de proteínas nuevas al retículo endoplásmico. Esto
suministra a la célula una oportunidad de retirar las proteínas que ya están en
la luz del retículo endoplásmico.
Si estas medidas correctivas
no tienen éxito, se activa la vía de muerte celular y la célula se destruye.
Retículo Endoplásmico
Liso
Las
enzimas de la membrana del retículo endoplasmático liso intervienen en una
amplia variedad de procesos. Sus funciones mejor conocidas son las siguientes:
Las principales funciones del Retículo endoplásmico Liso son:
- · Síntesis
de hormonas esteroideas en las células endocrinas de las gónadas y la corteza
suprarrenal.
- · Desintoxicación
en el hígado de diversos compuestos orgánicos (barbitúricos y etanol), su consumo
crónico puede conducir a la proliferación en células hepáticas.
- · La
desintoxicación la realiza un sistema de enzimas que transfieren oxígeno
(oxigenasas), incluida la familia del citocromo P-450.
- · Oxidan
miles de compuestos hidrófobos distintos y convertirlos en sustancias más
hidrofílicas y fáciles de excretar.
- ·
Secuestro
de iones calcio en el citoplasma celular (contracción celular).
Estructura del RE
Las membranas del RE se
extienden desde la envuelta nuclear hasta las proximidades de la membrana
plasmática, llegando a representar más de la mitad de las membranas de una
célula. Estas se acomodan en regiones o
dominios que realizan diferentes funciones.
Las cisternas y los
túbulos que poseen ribosomas asociados se han denominado tradicionalmente como retículo
endoplasmático rugoso, mientras que los túbulos sin ribosomas asociados se denominan
como retículo endoplasmático liso. La envuelta nuclear, cuya membrana se
continúa con la del retículo endoplasmático, es un tercer dominio más del propio
retículo endoplasmático.
La organización en
túbulos o cisternas está relacionada con la función.
Los
túbulos de retículo endoplasmático liso son más abundantes en células
relacionadas con el metabolismo lipídico, detoxificación o metabolismo del
glucógeno.
El
retículo endoplasmático se extiende por toda la célula, llegando hasta las
proximidades de la membrana plasmática. Está formado por cisternas y una red de
túbulos, existiendo continuidad entre estos compartimentos.
Los
ribosomas se encuentran tanto en túbulos como en cisternas. Las cisternas son
espacios aplanados delimitados por dos membranas, estas se curvan sobre sí
mismas para formar un espacio cerrado. Las cisternas contiguas están conectadas
por pliegues y túbulos de membrana. Los túbulos, forman una estructura
reticular poligonal con una gran capacidad para reorganizarse mediante fusiones
o roturas. A pesar de ello, el espesor de una cisterna y el diámetro de un
túbulo son similares, de unos 30nm en levaduras y 50 nm en mamíferos.
Las proteínas reticulón
y REEPS (Yop1p en levaduras) convierten a las cisternas en túbulos y su ausencia
provoca el cambio contrario. Estas proteínas se insertan en la membrana
reticular a modo de cuñas, lo que produce una curvatura de la membrana, por eso
estas proteínas son abundantes en los túbulos y en los bordes de las cisternas.
El número de ribosomas
asociados a sus membranas también condiciona la forma aplanada, por ello cuando
el número de ribosomas asociados aumenta, los túbulos se expanden adoptando la
forma de cisternas aplanadas. La densidad de ribosomas puede ser de hasta unos
1000 ribosomas por µm2 en las cisternas, mientras que la densidad es mucho
menor cuando aparecen en los túbulos.
La membrana externa de
la envuelta nuclear se puede considerar como parte del retículo endoplasmático,
siendo una continuación física del RE y se pueden observar ribosomas asociados realizando
la traducción.
😓 Enfermedades 😓
Nombre
|
Causa
|
Síntomas
|
Pseudoacondroplasia
|
Mutaciones en el gen COMP
|
§
Acomodamiento proteico interferido.
§
Acumulación de proteínas en el RER.
§
Muerte celular.
|
Esteaosis Hepática
|
Exceso
de lípidos inhiben el RE
|
§
Exceso de lípidos en los hepatocitos.
§
Coloración amarilla del hígado.
|
Síndrome de Wolcott-Rallison
|
Mutación gen EIF2AK3 (codifica PERK)
|
§
Diabetes que inicia en los primeros años de vida.
|
Encefalopatía espongiforme bovina
|
el mecanismo de salida de ciertas proteínas
desde el RE –mediado por el anclaje a GPI– es rápido y no le da tiempo a la
célula a detectar la anomalía
|
§
“el mal de las vacas locas”
|
Enfermedades Neurodegenerativas
|
Acumulación y agregación de proteínas
desdobladas
|
§
Pérdidas selectivas y simétricas de neuronas (sistema
motor sensorial y cognitivo).
|
