Translocación de proteínas a través de membrana del Retículo Endoplásmico

Uno de los problemas que se plantearon los investigadores en su época (hablamos de los años 70…) es cómo las proteínas podían pasar a través de la membrana. Como todos vosotros sabéis las membranas son impermeables a una gran parte de compuestos y entre ellos las proteínas, por tanto la translocación de proteínas a través de la membrana se desconocía.

Hoy en día gracias a los experimentos realizados por científicos como Günter Blobel o Bernhard Dobberstein, no es difícil encontrar en los libros de texto un tema dedicado a la translocación de proteínas a través del retículo endoplásmico y es una pregunta clásica en exámenes, desde el bachillerato pasando por selectividad y llegando a cursos superiores de las carreras universitarias, eso sí con un incremento en el grado de detalle.

En esta entrada vamos a ver algunos de los rasgos de este mecanismo de translocación de proteínas.

En primer lugar,  y tal y como se vio mediante los experimentos, los mRNAs de proteínas de secreción traducidos in-vitro (sólo con extractos celulares) e in vivo no tenían la misma longitud. In vivo las proteínas resultantes eran más cortas que in vitro. De aquí se dedujo la presencia de un péptido señal.

Todas aquellas proteínas que van a pasar al lumen del RE poseen un péptido señal en la propia proteína que es eliminado tras ser translocada al lumen, explicando así las diferencias de tamaño.

A medida que el mRNA es traducido por el ribosoma aparece el péptido señal. Este péptido señal a pesar de no tener una secuencia consenso sí que comparte una serie de características comunes que son la presencia de un núcleo de aminoácidos apolares flanqueado por aminoácidos con carga. Nada más aparecer el péptido señal se le une la partícula SRP, que es una ribonucleoproteina que va a unirse al péptido señal por el dominio p54 que forma un bolsillo hidrofóbico de metioninas y a su vez al ribosoma, justo en el sitio en donde se interacciona el factor de elongación parando así la traducción de la proteína.

En ese momento SRP dirige al ribosoma y la cadena naciente a la superficie de la membrana del RE en dónde SRP tiene su receptor, en ese momento se produce la unión de GTP (la unión de la proteína y el receptor generan un sitio de unión de GTP) la hidrólisis de GTP a GDP produce un cambio conformacional que facilitan la liberación de SRP y del receptor quedando el  ribosoma anclado al translocón o Sec61. La interacción del péptido señal con el poro permite que se abra el paso del canal para que la proteína sea translocada.

A medida que se transloca la proteína al lumen el péptido señal es cortado por una peptidasa y la proteína naciente modificada mediante puentes disulfuro, glicosilaciones…hasta que alcanza la conformación definitiva.

Aquí tenéis un video de este proceso tan archiconocido en biología:

 

 

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