Biologia e Fisiologia Celular - UFPB Virtual - Universidade Federal ...

1. INTRODUÇÃO
UNIDADE 3
ENDEREÇAMENTO DE PROTEÍNAS
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Biologia e Fisiologia Celular
A síntese de proteínas que são codificadas a partir do genoma nuclear, nos organismos
eucariotos, pode ocorrer tanto nos ribossomos livres no citosol quanto nos ribossomos aderidos à
face citosólica da membrana do Retículo Endoplasmático Granuloso. Nestes organismos, a
síntese protéica também pode ocorrer nas mitocôndrias ou nos cloroplastos, a partir das
informações contidas no DNA presente nestas organelas. Nesta unidade vamos discutir como as
proteínas que são sintetizadas no citosol são endereçadas aos seus destinos finais.
A primeira questão que devemos fazer é: como a célula “sabe” para onde uma
determinada proteína deve ser endereçada? A resposta é simples: a célula não “sabe”. Bem, mas
se a célula não “sabe”, como a proteína chega, então, ao seu destino correto? Quem respondeu a
essa pergunta pela primeira vez foi o cientista alemão Günter Blobel no ano de 1970. Blobel
verificou que determinadas proteínas apresentavam sequências específicas de resíduos de
aminoácidos como parte de sua estrutura primária, e que estas sequências eram responsáveis
pelo endereçamento da proteína para um determinado compartimento celular. Estas sequências
funcionam como verdadeiros códigos postais biológicos e são conhecidas como sequência sinal
ou peptídeo sinal. Pelas suas contribuições no campo da biologia celular, Blobel foi contemplado
com o Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia no ano de 1999.
2. SEQUÊNCIAS SINAIS
O endereçamento de uma proteína ao seu destino final é crucial para garantir à célula que
todos os processos fisiológicos ocorram de forma adequada. As proteínas de localização
citosólica são as únicas que não apresentam uma sequência sinal. Tais proteínas são sintetizadas
nos ribossomos livres no citosol. As proteínas das mitocôndrias, dos cloroplastos, dos
peroxissomos, e do interior do núcleo (nucleoplasma), são sintetizadas nos ribossomos livres no
citosol (figura 3.1A). Por outro lado, as proteínas do retículo endoplasmático, do complexo
golgiense, dos endossomos, dos lisossomos, das vesículas secretoras e da membrana
plasmática, são sintetizadas nos ribossomos aderidos à face citosólica da membrana do retículo
endoplasmático granuloso (figura 3.1B). O aspecto granuloso do retículo endoplasmático deve-se
justamente à presença dos ribossomos envolvidos na síntese destas proteínas. É nesta região do
retículo, conhecida como retículo endoplasmático granuloso (REG), onde ocorre a síntese da
cadeia polipeptídica de forma simultânea ao transporte da mesma para o interior do retículo
endoplasmático (lúmen do retículo).
Diversas sequências sinais já foram descritas. A tabela 3.1 apresenta uma relação de
algumas sequências sinais características para o endereçamento para alguns compartimentos
celulares, incluindo sequências sinais de retenção de proteínas no retículo endoplasmático e de
exportação de proteínas do núcleo para o citosol. Estudos modificando as sequências sinais
demonstraram que pequenas alterações nas sequências podem comprometer o endereçamento
correto destas proteínas para o seu destino final. Além do mais, a inserção de uma sequência
sinal em uma proteína de localização citosólica, pode direcionar esta proteína para um
determinado compartimento celular.