COPI
COPI es un coatómero , un complejo proteico [1] que recubre las vesículas que transportan proteínas desde el extremo cis del complejo de Golgi de vuelta al retículo endoplasmático 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 proteico de cubierta específico que inicia el proceso de gemación en la membrana cis -Golgi. La cubierta consta de grandes subcomplejos proteicos que están hechos de siete subunidades proteicas diferentes, a saber, α, β, β', γ, δ , ε y ζ .
| COPI | |||||||||
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| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | COPI_C | ||||||||
| Pfam | PF06957 | ||||||||
| Interprofesional | 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) que participa en el tráfico de membrana. [2] La COPI se identificó por primera vez en el tráfico retrógrado desde el cis -Golgi hasta el retículo endoplasmático rugoso (RE) [3] [4] y es el adaptador dependiente de ARF más estudiado. La 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 a transportadores nacientes. La carga que contiene los motivos de clasificación KKXX y KXKXX interactúa con COPI para formar transportadores que se transportan desde el cis-Golgi hasta el RE. [5] [6] [7] [8] [9] Las opiniones actuales sugieren que los ARF también están involucrados en la selección de carga para su incorporación a transportadores.
Proceso de brotación
El factor de ribosilación de ADP (ARF) es una GTPasa que participa en el tráfico de membranas. Existen 6 ARF en 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-terminal mediante la adición del ácido graso miristato .
El ARF cambia entre conformaciones unidas a GTP y GDP. En la forma unida a GTP, la conformación del ARF cambia de manera que el miristato y el extremo N hidrófobo quedan más expuestos y se asocian con la membrana. La interconversión entre los estados unidos a GTP y GDP está mediada por los GEF y los GAP del ARF. En la membrana, el ARF-GTP se hidroliza a ARF-GDP mediante los GAP del ARF. Una vez en la conformación unida a GDP, el ARF se convierte a una conformación menos hidrófoba y se disocia de la membrana. El ARF-GDP soluble se convierte nuevamente en ARF-GTP mediante los GEF.
- Proteínas luminales: Las proteínas que se encuentran en el lumen del complejo de Golgi y que necesitan ser transportadas al lumen del RE contienen el péptido señal KDEL . [10] Esta secuencia es reconocida por un receptor KDEL unido a la membrana. En la levadura, este es ERD2P y en los 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 GDP unido por GTP . Una vez que se realiza este intercambio, ARF se une al lado citosólico de la membrana cis-Golgi e inserta la alfa-hélice 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 a salir del Golgi y regresar al RE. Estas señales de clasificación, o motivos, típicamente contienen la secuencia de aminoácidos KKXX o KXKXX, que interactúan con las subunidades COPI α-COP y β'-COP. [10] [9] 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 una proteína de cubierta transportadora madura, el adaptador, la carga y el ARF deben asociarse.
La deformación de la membrana y la gemación del transportador se producen tras la serie de interacciones descritas anteriormente. El transportador se desprende de la membrana donante (en el caso de COPI, esta membrana es el cis-Golgi) y se desplaza al retículo endoplásmico, 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 tríada curvada coloca las moléculas Arf1 y los sitios de unión de carga proximales a la membrana. Las subunidades β′- y α-COP forman un arco sobre el subcomplejo γζβδ-COP, orientando sus dominios N-terminales de tal manera que los sitios de unión del motivo de carga K(X)KXX estén posicionados óptimamente contra la membrana. Por lo tanto, β′- y α-COP no forman una jaula o red como en las capas de COPII y clatrina como se sugirió previamente; [12] en cambio, están unidos 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]
Véase también
- Vesículas COPII
- Vesículas de clatrina
- Transporte de gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa #ER al aparato de Golgi
- Exómero
Referencias
- ^ Complejo+proteico+I de la capa en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
- ^ 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 del Golgi: una nueva función para una proteína de unión a GTP". Cell . 67 (2): 239–53. doi : 10.1016/0092-8674(91)90176-Y . PMID 1680566. S2CID 9766090.
- ^ Schekman R, Orci L (1996). "Proteínas de la capa y gemación de vesículas". Science . 271 (5255): 1526–1533. Bibcode :1996Sci...271.1526S. doi :10.1126/science.271.5255.1526. PMID 8599108. S2CID 30752342.
- ^ Cosson P, Letourneur F (1997). "Vesículas revestidas de coatómero (COPI): papel en el transporte intracelular y la clasificación de proteínas". Curr Opin Cell Biol . 9 (4): 484–7. doi :10.1016/S0955-0674(97)80023-3. PMID 9261053.
- ^ 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 al retículo endoplasmático". Cell . 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 proteína transmembrana importante de vesículas recubiertas de COPI derivadas del aparato de Golgi implicada 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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- ^ ab Mariano Stornauolo; Lavinia V. Lotti; Nica Borgese; María-Rosaria Torrisi; Giovanna Mottola; Gianluca Martire y Stefano Bonatti (marzo de 2003). "Las señales de recuperación KDEL y KKXX adjuntas a la misma proteína informadora determinan un tráfico diferente entre el retículo endoplásmico, el compartimento intermedio y el complejo de Golgi". Biología Molecular de la Célula . 14 (3): 889–902. doi :10.1091/mbc.E02-08-0468. PMC 151567 . PMID 12631711.
- ^ Goldberg, J. (16 de octubre de 1998). "Base estructural para la activación de la GTPasa ARF: mecanismos de intercambio de nucleótidos de guanina y conmutación GTP-miristoilo". Cell . 95 (2): 237–248. doi : 10.1016/s0092-8674(00)81754-7 . ISSN 0092-8674. PMID 9790530. S2CID 15759753.
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