Texto 4 - A Rota Secretora: o Retículo Endoplasmático e o Complexo de Golgi
7. RNAm contém informações que descriminam o sistema no qual a tradução deverá ocorrer
Como a célula descrimina em qual sistema a o RNAm deve ser traduzido?
Nada leva a crer que exista, por exemplo, alguma diferença estrutural entre os ribossomos que operam no citossol e os que exercem sua função no retículo endoplasmático. Na verdade, quem discrimina o local de tradução de um determinado RNAm é ele mesmo. Assim, a tradução de qualquer tipo de RNAm sempre se inicia em ribossomos livres. Contudo, alguns RNAm possuem, logo após o codon de iniciação (AUG), uma seqüência de nucleotídios que codificam uma cadeia polipeptídica de 16 a 30 resíduos de aminoácidos, conhecida por peptídio de sinalização (Fig. 7).
Figura 7: Visão esquemática do processo de tradução de uma proteína associada ao retículo endoplasmático rugoso, a partir de um RNAm que contém códons de sinalização: a) formação do complexo de iniciação no citossol; b) início da tradução do peptídeo de sinalização; c) ligação peptídeo de sinalização-PRS (partícula de reconhecimento da sinalização) – bloqueio da tradução; d) ancoragem do ribossomo ao translocon presente na membrana do retículo endoplasmático, graças a interação PRS-receptor – liberação da PRS e prosseguimento da tradução; e) crescimento da cadeia polipeptídica e transferência total do peptídeo de sinalização; f) peptídeo de sinalização eliminado por uma peptidase; g) término da síntese protéica e desacoplamento do ribossomo da membrana do retículo endoplasmático.
Fonte: COSTA, S.O.P. (coord.) - Genética Molecular e de Microorganismos. São Paulo, Manole, 1987.
Este peptídio possui um ou pouco mais aminoácidos polares, na extremidade NH2 da proteína nascente, seguidos por uma sequência de vários amino ácidos hidrofóbicos. Assim que tal peptídio emerge do canal existente na subunidade maior do ribossomo, é imediatamente reconhecido por um complexo molecular citossólico constituído por proteínas e RNA — a partícula de reconhecimento da sinalização (PRS).
A ligação da PRS ao peptídio de sinalização faz com que o processo de tradução seja bloqueado. Este bloqueio só é eliminado quando aPRS encontra uma proteína receptora específica situada na membrana do retículo endoplasmático, junto ao translocon. Graças à interação entre aPRS e seu receptor, ocorre a ancoragem do ribossomo ao complexo translocon.
A PRS é então liberada e a tradução da proteína prossegue com a sua transferência para o interior da cisterna do retículo, através de um poro que se abre numa das proteínas que compõem o complexo. O peptídio de sinalização, com sua missão de reconhecimento cumprida, é, com frequência, enzimaticamente eliminado do restante da proteína por uma peptidase da sinalização existente no tranlocon, assim que ingressa no retículo.
Algumas vezes o peptídio de sinalização não é cortado, ficando a proteína ligada à membrana por uma cauda hidrofóbica. Em outras situações, podem surgir, ao longo da tradução, longos trechos de aminoácidos hidrofóbicos, que são reconhecidos pelo tranlocon como um sinal de parada de transferência da proteína nascente para o interior do retículo. Neste caso, o trecho hidrofóbico fica ligado ao translocon, enquanto que a síntese protéica prossegue mas com o restante da cadeia polipeptídica voltada para fora do retículo.
Acredita-se que uma abertura lateral do translocon permita a passagem do trecho hidrofóbico para o meio lipídico da membrana, gerando uma proteína integrante de membrana com uma α-hélice atravessando a bicamada lipídica, com a ponta amina voltada para a luz do retículo e a ponta carboxila para o citossol. O translocon é capaz de reconhecer outras sequências de aminoácidos na cadeia nascente da proteína, gerando proteínas integrantes mais complexas, com várias passagens (α-hélices) pela membrana.
Em contraposição, aqueles RNAs-m, que codificam proteínas a serem traduzidas no citossol, não apresentam a seqüência de nucleotídios que codificam o peptídio de sinalização. Assim, a tradução desses RNAs inicia-se e termina em polissomos livres, sendo a proteína descarregada no citossol e posteriormente encaminhada para seu destino final.
A partícula de reconhecimento de sinal ( SRP ) (em Inglês : S ignal R eCognition P secção ou RPS) é um complexo de proteínas e de ARN . É usado para fixar ribossomos no retículo endoplasmático em eucariotos ou na membrana plasmática em procariotos, pelo reconhecimento de um peptídeo sinal específico.
Modo operacional
SRP reconhece e se liga à sequência de peptídeo sinal hidrofóbico . A ligação de SRP à sequência do peptídeo sinal bloqueia a tradução no ribossomo . O SRP entra em contato com o receptor SRP (localizado próximo a um translocador inativo na membrana do retículo endoplasmático granular), o que resulta na liberação do ribossomo e na continuação da tradução do mRNA. A cadeia polipeptídica assim formada é encontrada no retículo endoplasmático ou na membrana do retículo.
O objetivo desta operação é direcionar a proteína em organelas, na membrana (do citoplasma ou organelas) ou para secreção .
Papel do complexo proteína-RNA do citosol: partícula de reconhecimento de sinal ou SRP (partícula de reconexão de sinal) → proteína solúvel para uso extracelular: reconhecimento da sequência de sinal e ligação do SRP à sequência de sinal (cq: o SRP associado ao ribossomo, interrompe o alongamento da cadeia polipeptídica e, portanto, a tradução) O SRP alojado no local do aminoácido do ribossomo bloqueia o alongamento da cadeia polipeptídica. Fixação do complexo ao ER através do receptor SRP exposto à superfície citosólica do Membrana ER (permite o encaixe do ribossomo ao nível da membrana ER → local onde o translocon ou canal de translocação está localizado) SRP hidrolisa GTP para liberação de GDP / reciclagem / desprendimento do SRP: retomada da tradução (abertura do translocon que é inicialmente fechado) e a injeção da cadeia polipeptídica (se engaja no translocon, injeta no lúmen do ER)