Back to chapter

4.9:

Apparato di Golgi

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Golgi Apparatus

Languages

Share

– [Narratore] A fianco al reticolo endoplasmatico, o RE, nelle cellule eucariotiche troviamo l’apparato di Golgi, un insieme di membrane discoidali e compartimentate con due facce distinte, cis e trans. Ciascuna porzione contiene dei particolari enzimi e delle proteine responsabili delle modifiche e del corretto smistamento di proteine e lipidi. I gruppi tubulari più vicini al RE costituiscono la rete del cis-Golgi, la prima parte in cui entrano proteine e lipidi. Le molecole possono muoversi attraverso i segmenti intermedi, chiamati cisterne, a partire dalla cisterna cis. Qui, vengono sottoposti a glicosilazione e deglicosilazione, ovvero l’addizione o la rimozione di molecole di zucchero. Dopodiché, le proteine si spostano nelle cisterne mediale e trans, dove subiscono un’ulteriore glicosilazione, nonché la fosforilazione e la solfatazione, ovvero l’addizione di gruppi fosfato e solfato. Queste modifiche rendono le proteine funzionali nella loro destinazione finale. Nella rete del trans-Golgi, la parte più lontana del RE, viene attribuita un’etichetta postale alle proteine. Per esempio, un’etichetta mannosio-6-fosfato indirizzerà le proteine verso i lisosomi per la digestione. A seconda dell’etichetta, il trasporto delle vescicole sarà inviato verso destinazioni specifiche. Per esempio, verso la membrana plasmatica o le vescicole secretorie, che rilasciano il loro contenuto dalla cellula in risposta a uno stimolo.

4.9:

Apparato di Golgi

Quando lasciano il Reticolo Endoplasmico (ER), le proteine opportunamente piegate e assemblate vengono confezionate in modo selettivo in vescicole. Queste vesciche vengono trasportate da proteine motorie a base di microtubuli e si fondono insieme per formare ammassi tubolari vescicolari, arrivando successivamente all’apparato Golgi, un organello endomembranario eucariotico che spesso ha un caratteristico aspetto simile a un nastro.

L’apparato Golgi è un’importante stazione di smistamento e spedizione per i prodotti del ER. Le vesciche appena arrivate entrano nella faccia del Golgi, il lato rivolto verso il ER, e vengono trasportate attraverso una collezione di cisterne a forma di pancake (dischi), racchiuse in membrana. Ogni cisterna contiene composizioni uniche di enzimi ed esegue specifiche modifiche proteiche. Man mano che le proteine progrediscono attraverso la rete cis Golgi, alcune sono fosforilate e subiscono la rimozione di alcune modifiche di carboidrati che sono state aggiunte nel ER. Le proteine si muovono poi attraverso la cisterna mediale, dove possono essere glicosilate per formare le coliproteine. Dopo la modifica nella trans cisterna, alle proteine vengono dati tag (marature) che definiscono la loro destinazione cellulare.

A seconda dei tag molecolari, le proteine vengono confezionate in vesciche e trafficate in particolari posizioni cellulari, tra cui il lisosoma e la membrana plasmatica. Marcatori specifici sulle membrane di queste vesciche permettono loro di attraccare nella posizione cellulare appropriata. Inoltre, i fosfolipidi a membrana possono essere modificati nel Golgi e il Golgi può produrre e secernere alcuni polisaccaridi.

È interessante notare che il Golgi si smonta completamente e si rimonta durante la divisione cellulare. In precedenza, l’apparato Golgi era inteso come una struttura statica attraverso la quale le proteine si muovevano progressivamente. Più recentemente, gli scienziati hanno iniziato a vedere la collezione delle cisterne di Golgi come strutture dinamiche, avanzando dalla cis alla faccia trans della rete come un’unità.

Suggested Reading

Huang, Shijiao, and Yanzhuang Wang. "Golgi structure formation, function, and post-translational modifications in mammalian cells." F1000Research 6 (2017). [Source]

Suda, Yasuyuki, Kazuo Kurokawa, and Akihiko Nakano. "Regulation of ER-Golgi transport dynamics by GTPases in budding yeast." Frontiers in Cell and Developmental Biology 5 (2018): 122. [Source]