COPI

miniatura|263x263px|Micrografía electrónica de vesículas revestidas de COPI. O diámetro medio das vesículas a nivel de membrana é de 60 nm. A COPI (/cop un/) é un coatómero, un complexo proteico que recobre vesículas celulares que transportan proteínas desde o lado cis do aparato de Golgi de regreso ao retículo endoplasmático rugoso, onde foi orixinalmente sintetizada, e entre os compartimentos do Golgi. Este tipo de transporte denomínase transporte retrógrado, en contraste co transporte anterógrado asociado coa proteína COPII (/cop dous/). O nome "COPI" procede do inglés e refírese a coat protein complex I (complexo proteico de cuberta I), que inicia o proceso de evaxinación nas membranas no lado cis do Golgi. O recubrimento ou revestimento consta de grandes subcomplexos proteicos que están feitos de sete subunidades proteicas diferentes, chamadas α, β, β', γ, δ, ε e ζ. As vesículas que levan este recubrimento denomínanse vesículas COPI.

Proteínas de revestimento

Esta proteína de cuberta COPI é unha proteína dependente do factor de ADP-ribosilación (ARF), implicada no tráfico de membranas. A COPI foi primeiramente identificada no tráfico retrógrado desde o cis-Golgi ao retículo endoplasmático rugoso e é o máis extensamente estudado dos adaptadores dependentes de ARF. A COPI consta de sete subunidades que forman un complexo proteico heteroheptamérico.

A función primaria dos adaptadores é a selección de proteínas cargamento para a súa incorporación a transportadores nacentes (vesículas). As moléculas de cargamento que conteñan os motivos de selección KKXX e KXKXX interaccionan coa COPI para formar transportadores que son transportados desde o cis-Golgi ao retículo endoplasmático. A opinión actual é que os ARF están tamén implicados na selección do cargamento para a incorporación en transportadores.

Proceso de evaxinación

O factor de ADP-ribosilación (ARF) é unha GTPase implicada no tráfico de membrana. Hai 6 ARF de mamíferos, que están regulados por unhas 30 GEF e GAP. A ARF é modificada postraducionalmente no seu extremo N-terminal por adición do ácido graxo miristato.

O ARF oscila cambia ciclicamente entre as conformacións unidas a GTP e GDP. Na forma unida a GTP, a conformación de ARF cambia de modo que o miristato e o N-terminal hidrófobo quedan máis expostos e asócianse coa membrana. A interconversión entre os estados unidos a GTP e GDP é mediado por factores de intercambio do nucleótido guanina ARF (GEFs) e proteínas activadoras da GTPase ARF (GAPs). Na membrana, o ARF-GTP é hidrolizado a ARF-GDP polas ARF GAPs. Unha vez na conformación unida ao GDP, o ARF pasa a unha conformación menos hidrófoba e disóciase da membrana. Os ARF-GDP solubles son convertidos de novo a ARF-GTP polas GEFs.

1. Proteínas luminais: As proteínas que se encontran no lume do aparato de Golgi que necesitan ser transportadas ao lume do retículo endoplasmático conteñen o péptido sinal KDEL. Esta secuencia é recoñecida por un receptor de KDEL unido a membrana. En lévedos, este é Erd2p e en mamíferos é KDELR. Este receptor despois únese a un ARF-GEF, unha clase de factores de intercambio do nucleótido guanina. Esta proteína á súa vez únese ao ARF. Esta interacción causa que ARF intercambie o seu GDP unido cun GTP. Unha vez que se fixo este intercambio o ARF únese ao lado citosólico da membrana cis-Golgi e insire a súa hélice alfa N-terminal anfipática miristoilada na membrana.

2. Proteínas de membrana: As proteínas transmembrana que residen no retículo endoplasmático conteñen sinais de selección nas súas colas citosólicas que dirixen a proteína para que saia do Golgi e torne ao retículo endoplasmático. Estes sinais de selección, ou motivos, conteñen tipicamente a secuencia de aminoácidos KKXX ou KXKXX, que interacciona coas subunidades da COPI α-COP e β'-COP. A orde na cal as proteínas adaptadoras se asocian co cargamento, ou coa que ditas proteínas e asocian cos ARF non está clara; porén, para formar unha proteína de cuberta de transportador maduro, deben asociarse o adaptador, o cargamento e o ARF.

A deformación da membrana e a evaxinación do transportador ocorre despois do conxunto de interaccións descritas antes. O transportador entón evaxínase da membrana doante, no caso de COPI esta membrana é o cis-Golgi, e o transportador móvese ao retículo endoplasmático, onde se fusiona coa membrana aceptora e o seu contido é expulsado.

Estrutura

miniatura|396x396px|A tríade COPI. Esquema de cores: membrana - gris; Arf1 - rosa; gamma-COP - verde claro; beta-COP, verde escuro; zeta-COP - amarelo; delta-COP - laranxa; betaprima-COP - azul claro; alfa-COP - azul escuro Na superficie dunha vesícula COPI as moléculas forman trímeros simétricos ("tríades"). A estrutura curvada da tríade pon as moléculas Arf1 e os sitios de unión do corgamento próximos á membrana. As subinidades β′- e α-COP forman un arco sobre o subcomplexo γζβδ-COP, orientando os seus dominios N-terminais de tal maneira que o sitios de unión do motivo do cargamento K(X)KXX están situados optimamente contra a membrana. Así o β′- e α-COP non forman unha gaiola ou retículo como os recubrimentos de COPII e clatrina como previamente se pensaba; ao contrario, están ligadas unha a outra por medio dos subcomplexos γζβδ-COP, formando unha ensamblaxe interconectada . As tríades están unidas entre si por contactos de valencia variable orixinando catro tipos diferentes de contactos.

Notas

Véxase tamén Outros artigos Vesículas COPII Vesículas de clatrina Exómero

Categoría:Bioloxía celular