Le proteine secretorie e le molecole di membrana condividono un percorso comune di sintesi, che coinvolge:
1. Trascrizione e traduzione:
* Trascrizione: Il DNA è trascritto nell'mRNA nel nucleo. Questo mRNA contiene il codice genetico per la proteina.
* Traduzione: L'mRNA esce dal nucleo ed entra nel citoplasma, dove si lega ai ribosomi. I ribosomi traducono il codice mRNA in una catena di aminoacidi, creando la sequenza polipeptidica (proteina).
2. Targeting al reticolo endoplasmatico (ER):
* Sequenza del segnale: Sia le proteine secretorie che le molecole di membrana contengono una "sequenza di segnale" nel loro N-terminus. Questa sequenza si comporta come un codice postale, guidando il ribosoma che trasporta il polipeptide nascente all'ER.
* Associazione ribosoma-ER: Il ribosoma, con il suo polipeptide attaccato, si lega alla membrana ER. La sequenza del segnale è riconosciuta da un complesso proteico chiamato particella di riconoscimento del segnale (SRP).
* Traslocazione: La catena polipeptidica viene quindi traslocata attraverso un canale proteico nella membrana ER. La sequenza del segnale viene scomposta durante la traslocazione.
3. Pieghevole e modifiche nel ER:
* pieghevole: All'interno del lume ER, la catena del polipeptide si piega nella sua struttura tridimensionale corretta.
* Glycosilazione: Molte proteine secretorie e molecole di membrana subiscono glicosilazione nel pronto soccorso, dove vengono aggiunte le catene di zucchero.
* Controllo di qualità: L'ER ha meccanismi per verificare la verifica delle proteine mal ripiegate e garantire il corretto ripiegamento delle proteine. Le proteine mal ripiegate vengono ripiegate o degradate.
4. Trasporto all'apparato Golgi:
* Vesicle Budding: Dopo aver piegato e modifiche, le proteine secretorie e le molecole di membrana vengono confezionate in piccole vescicole che si gettono dalla membrana ER.
* fusione della vescicola: Queste vescicole viaggiano verso l'apparato Golgi, dove si fondono con la membrana del Golgi e rilasciano il loro contenuto.
5. Elaborazione e smistamento nell'apparato Golgi:
* Ulteriori modifiche: Le proteine subiscono ulteriori modifiche, come la glicosilazione e la fosforilazione, nell'apparato del Golgi.
* Ordinamento: L'apparato del Golgi ordina le proteine in base alle loro destinazioni finali.
6. Consegna alle loro destinazioni finali:
* Proteine secretorie: Le proteine secretorie sono confezionate in vescicole secretorie e rilasciate dalla cellula per esocitosi. Possono essere secreti fuori dalla cellula, entrare nel flusso sanguigno o viaggiare in altre parti della cellula.
* Molecole di membrana: Le molecole di membrana vengono trasportate sulla membrana plasmatica, dove vengono incorporate nella membrana cellulare.
Differenze chiave:
* Proteine secretorie: Sono completamente sintetizzati e trasportati attraverso l'apparato ER e Golgi, alla fine vengono secreti fuori dalla cella.
* Molecole di membrana: Sono parzialmente inseriti nella membrana ER durante la sintesi e la loro posizione finale è all'interno della membrana cellulare.
In sintesi: La sintesi di proteine secretorie e molecole di membrana comporta un percorso complesso che coinvolge diversi compartimenti cellulari e una serie di eventi coordinati. Questo percorso garantisce la corretta piegatura, modifica e consegna di queste molecole essenziali alle loro destinazioni finali.
