COPI es un coatómero , un complejo proteico [1] que recubre las vesículas que transportan proteínas desde el extremo cis del complejo de Golgi de regreso al retículo endoplásmico rugoso (RE), donde se sintetizaron originalmente , y entre los compartimentos de Golgi. Este tipo de transporte [ aclaración necesaria ] es el transporte retrógrado , en contraste con el transporte anterógrado asociado con la proteína COPII . El nombre "COPI" se refiere al complejo de proteína de cubierta específico que inicia el proceso de gemación en el cis-Membrana de Golgi. La cubierta consta de grandes subcomplejos de proteínas que están formados por siete subunidades de proteínas diferentes, a saber, α, β, β ', γ, δ , ε y ζ .
COPI | ||||||||
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Identificadores | ||||||||
Símbolo | COPI_C | |||||||
Pfam | PF06957 | |||||||
InterPro | IPR010714 | |||||||
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Proteínas de la capa
La proteína de la cubierta, o COPI, es una proteína dependiente del factor de ribosilación de ADP (ARF) involucrada en el tráfico de membrana. [2] COPI se identificó por primera vez en el tráfico retrógrado desde el cis -Golgi al retículo endoplásmico rugoso (RE) [3] [4] y es el más estudiado de los adaptadores dependientes de ARF. COPI consta de siete subunidades que componen el complejo proteico heteroheptamérico.
La función principal de los adaptadores es la selección de proteínas de carga para su incorporación en portadores nacientes. La carga que contiene los motivos de clasificación KKXX y KXKXX interactúan con COPI para formar transportadores que se transportan desde el cis-Golgi hasta el ER. [5] [6] [7] [8] [9] Las opiniones actuales sugieren que los ARF también participan en la selección de la carga para su incorporación a los transportistas.
Proceso de gemación
El factor de ribosilación de ADP (ARF) es una GTPasa involucrada en el tráfico de membrana. Hay 6 ARF de mamíferos que están regulados por más de 30 factores de intercambio de nucleótidos de guanina (GEF) y proteínas activadoras de GTPasa (GAP). El ARF se modifica postraduccionalmente en el extremo N mediante la adición del miristato de ácido graso .
Ciclos ARF entre conformaciones de GTP y unidas a GDP. En la forma unida a GTP, la conformación del ARF cambia de manera que el miristato y el N-terminal hidrófobo quedan más expuestos y se asocian con la membrana. La interconversión entre los estados vinculados al GTP y al PIB está mediada por ARF GEF y ARF GAP . En la membrana, ARF-GTP se hidroliza a ARF-GDP mediante ARF GAP. Una vez en la conformación unida a GDP, ARF se convierte en una conformación menos hidrófoba y se disocia de la membrana. Los FMAM vuelven a convertir el ARF-PIB soluble en ARF-GTP.
- Proteínas luminales: las proteínas que se encuentran en la luz del complejo de Golgi y que necesitan ser transportadas a la luz del RE contienen el péptido señal KDEL . [10] Esta secuencia es reconocida por un receptor KDEL unido a la membrana. En levaduras, es ERD2P y en mamíferos es KDELR . Este receptor luego se une a un ARF-GEF, una clase de factores de intercambio de nucleótidos de guanina. Esta proteína a su vez se une al ARF. Esta interacción hace que ARF intercambie su PIB ligado por GTP . Una vez que se realiza este intercambio, el ARF se une al lado citosólico de la membrana cis-Golgi e inserta la hélice alfa anfipática N-terminal miristoilada en la membrana. [11]
- Proteínas de membrana: las proteínas transmembrana que residen en el RE contienen señales de clasificación en sus colas citosólicas que dirigen a la proteína para que salga del Golgi y regrese al RE. Estas señales de clasificación, o motivos, contienen típicamente la secuencia de aminoácidos KKXX o KXKXX, que interactúan con las subunidades α-COP y β'-COP de COPI. [10] [9] Sin embargo, el orden en el que las proteínas adaptadoras se asocian con la carga o las proteínas adaptadoras se asocian con los ARF no está claro, sin embargo, para formar un transportador maduro, la proteína de la cubierta, el adaptador, la carga y el ARF deben asociarse.
La deformación de la membrana y la gemación del portador se producen después de la colección de interacciones descritas anteriormente. El portador luego se desprende de la membrana del donante, en el caso de COPI esta membrana es el cis-Golgi, y el portador se mueve hacia el RE donde se fusiona con la membrana aceptora y su contenido es expulsado.
Estructura
En la superficie de una vesícula, las moléculas COPI forman trímeros simétricos ("tríadas"). La estructura de la tríada curva coloca las moléculas de Arf1 y los sitios de unión de carga próximos a la membrana. Las subunidades β'- y α-COP forman un arco sobre el subcomplejo γζβδ-COP, orientando sus dominios N-terminales de manera que los sitios de unión del motivo de carga K (X) KXX se posicionan de manera óptima contra la membrana. Por tanto, β'- y α-COP no forman una jaula o rejilla como en COPII y revestimientos de clatrina como se sugirió anteriormente; [12] en cambio, están vinculados entre sí a través de los subcomplejos γζβδ-COP, formando un ensamblaje interconectado . [13] Las tríadas están unidas entre sí con contactos de valencia variable que forman cuatro tipos diferentes de contactos. [14]
Ver también
- Vesículas COPII
- Vesículas de clatrina
- Gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa # ER al transporte de Golgi
- Exómero
Referencias
- ^ Capa + Proteína + Complejo + I en los encabezados de temas médicos de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.(MeSH)
- ^ Serafini T, Orci L, Amherdt M, Brunner M, Kahn RA, Rothman JE (1991). "El factor de ribosilación de ADP es una subunidad de la capa de vesículas recubiertas de COP derivadas de Golgi: un papel novedoso para una proteína de unión a GTP". Celular . 67 (2): 239–53. doi : 10.1016 / 0092-8674 (91) 90176-Y . PMID 1680566 . S2CID 9766090 .
- ^ Schekman R, Orci L (1996). "Revestimiento de proteínas y formación de vesículas". Ciencia . 271 (5255): 1526-1533. Código Bibliográfico : 1996Sci ... 271.1526S . doi : 10.1126 / science.271.5255.1526 . PMID 8599108 . S2CID 30752342 .
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- ^ Letourneur F, Gaynor EC, Hennecke S, Démollière C, Duden R, Emr SD, et al. (1994). "El coatómero es esencial para la recuperación de proteínas marcadas con dilisina en el retículo endoplásmico". Celular . 79 (7): 1199–207. doi : 10.1016 / 0092-8674 (94) 90011-6 . PMID 8001155 . S2CID 9684135 .
- ^ Sohn K, Orci L, Ravazzola M, Amherdt M, Bremser M, Lottspeich F, et al. (1996). "Una importante proteína transmembrana de vesículas recubiertas de COPI derivadas de Golgi implicadas en la unión del coatómero" . J Cell Biol . 135 (5): 1239–48. doi : 10.1083 / jcb.135.5.1239 . PMC 2121093 . PMID 8947548 .
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