Question 1

Quali sono i segnali di recupero dell'ER e come funzionano?

Accepted Answer

I segnali di recupero del RE sono brevi sequenze di amminoacidi al C-terminale delle proteine residenti nel RE che le segnano per il ritorno se sfuggono all'organello. La sequenza KDEL (lisina, aspartato, glutammato, leucina) e la sequenza KKXX (due lisine seguite da due altri amminoacidi) sono i segnali di recupero meglio caratterizzati. I recettori nel ammassi vescicolare-tubulare e nel Golgi riconoscono queste sequenze e catturano le proteine sfuggite per il trasporto di ritorno al RE tramite vescicole COPI.

Question 2

Come fa il recettore KDEL a recuperare BiP dal Golgi?

Accepted Answer

BiP, un chaperone molecolare, contiene un segnale di recupero KDEL al suo C-terminale. Quando BiP viene secreto dall'RE e raggiunge i compartimenti post-RE come il Golgi, il recettore KDEL riconosce e si lega a questa sequenza. Il recettore impacchetta BiP in vescicole COPI che lo trasportano di nuovo all'RE. Se la sequenza KDEL viene rimossa geneticamente, BiP viene secreto lentamente senza recupero.

Question 3

Quali controlli impediscono alle proteine residenti nel RE di sfuggire?

Accepted Answer

L'RE utilizza molteplici checkpoint per trattenere le proteine residenti: recettori selettivi per il carico che si legano solo a ligandi specifici a specifici livelli di pH, aggregazione di proteine funzionalmente simili in grandi complessi troppo grandi per le vescicole e sequenze di ritenzione nei domini che attraversano la membrana. Questi meccanismi lavorano insieme per prevenire il carico accidentale di proteine residenti sulle vescicole di trasporto legate al Golgi.

Question 4

Perché l'aggregazione delle proteine è importante per la ritenzione nel RE?

Accepted Answer

Le proteine residenti del RE funzionalmente simili si aggregano per formare grandi complessi che non possono essere caricati sulle vescicole di trasporto. Questa strategia di aggregazione impedisce la fuoriuscita accidentale di queste proteine dall'organello durante il trasporto in avanti. Rimanendo come grandi complessi, le proteine residenti sono fisicamente escluse dall'essere impacchettate in vescicole destinate al Golgi.

Question 5

Che ruolo svolge BiP nella prevenzione del mal ripiegamento delle proteine?

Accepted Answer

BiP è un chaperone molecolare che previene l'aggregazione di proteine mal ripiegate nel lume del RE. Interagisce con proteine non ripiegate attraverso un dominio di legame del substrato e utilizza l'attività ATPase attraverso il suo dominio di legame del nucleotide per facilitare il ripiegamento delle proteine. BiP stesso contiene un segnale di recupero KDEL, assicurando che rimanga nel RE per continuare la sua funzione protettiva.

Question 6

Come riconoscono i recettori selettivi per il carico proteine specifiche?

Accepted Answer

I recettori selettivi del carico sono specifici per il ligando e si legano solo in condizioni di pH specifiche, tipicamente pH 5,0 nei lieviti e nei mammiferi. Questi recettori riconoscono i segnali di recupero al termine carboxilico delle proteine ER solubili e nei domini citoplasmatici di alcune proteine di membrana dell'ER e del Golgi. Questa specificità assicura che solo le proteine residenti fuggite vengano catturate e impacchettate nelle vescicole di recupero.

Question 7

Cosa succede quando la sequenza KDEL viene rimossa da una proteina?

Accepted Answer

Quando il segnale di recupero KDEL viene rimosso attraverso l'ingegneria genetica, la proteina perde la sua sequenza di riconoscimento e non viene più catturata dai recettori KDEL. Senza questo segnale, la proteina viene lentamente secreta dall'RE senza essere restituita. Ciò dimostra che la sequenza KDEL è essenziale per il meccanismo di recupero e la ritenzione delle proteine nell'RE come BiP.

Via di recupero del reticolo endoplasmatico (RE)

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