L'intricato processo di sintesi e imballaggio proteica comporta uno sforzo coordinato di varie strutture cellulari:
1. Nucleo:
* DNA: Contiene il codice genetico per la sintesi proteica sotto forma di geni.
* Trascrizione: Il DNA è trascritto nell'RNA messaggero (mRNA) dall'RNA polimerasi. L'mRNA trasporta il codice genetico per una proteina specifica ai ribosomi.
2. Ribosomi:
* Traduzione: L'mRNA si lega ai ribosomi, che leggono il codice e assemblano gli aminoacidi in una catena di polipeptidi in base alla sequenza di mRNA.
* Sintesi proteica: I ribosomi si muovono lungo l'mRNA, aggiungendo aminoacidi uno per uno per formare la catena di polipeptidi in crescita.
3. Reticolo endoplasmatico (ER):
* Rough ER: Tempestato di ribosomi. Le proteine recentemente sintetizzate entrano nel lume ER, dove si piegano nella loro corretta struttura tridimensionale, subiscono modifiche come la glicosilazione e possono essere ordinate per la loro destinazione finale.
* ER liscio: Sintetizza lipidi e steroidi, disintossica le sostanze dannose e regola i livelli di calcio. Non partecipa direttamente alla sintesi proteica ma può archiviare e modificare le proteine sintetizzate nell'ER rozzo.
4. Apparato Golgi:
* imballaggio e ordinamento: L'apparato del Golgi riceve proteine dall'ER. Qui, le proteine subiscono ulteriori modifiche, vengono ordinate in diversi compartimenti e confezionate in vescicole di trasporto.
* Secrezione: Le proteine destinate alla secrezione sono confezionate in vescicole secretorie, che si fondono con la membrana plasmatica e rilasciano il loro contenuto al di fuori della cellula.
5. Altri organelli:
* Lisosomi: Contenere enzimi che si rompono e riciclano proteine danneggiate o indesiderate.
* Proteasomi: Strutture complesse che degradano le proteine mal ripiegate o danneggiate.
Riepilogo del processo:
1. Il nucleo trascrive il DNA in mRNA.
2. L'mRNA si reca ai ribosomi sull'ER grezzo, dove dirige la sintesi proteica.
3. Le proteine appena sintetizzate entrano nel lume ER, dove piegano e subiscono modifiche.
4. Le proteine si spostano nell'apparato Golgi per ulteriori elaborazioni, smistamento e imballaggio.
5. Le proteine vengono quindi trasportate nelle loro destinazioni finali all'interno della cellula, secrete al di fuori della cellula o degradate da lisosomi o proteasomi.
Nota: Questa è una panoramica semplificata. Molti altri fattori e processi sono coinvolti nella sintesi e nella confezione proteica, tra cui proteine chaperone, sequenze di segnale, percorsi di traffico di proteine e meccanismi regolatori.
