Chs3 como modelo para el estudio del control de calidad en la ruta secretora

Abstract

[ES] La ruta secretora fue la primera vía de tráfico caracterizada gracias al trabajo realizado en levaduras en el laboratorio de Randy Schekman durante la década de 1980. En torno a un tercio del proteoma de las células eucariotas sigue esta ruta encontrándose entre ellas las proteínas transmembrana (TM) que constituyen entre un 20- 30% del proteoma celular y cumplen funciones esenciales en la célula. Inicialmente, las proteínas que siguen la vía secretora se dirigen al retículo endoplásmico (RE) donde se translocan hacia el lumen o membrana del RE. Esta translocación puede ser posterior a su síntesis (mecanismo post-traduccional) o ir ligada directamente a su síntesis en los ribosomas (mecanismo co-traduccional). En general, las proteínas integrales de membrana y con secuencias señal de alta hidrofobicidad utilizan el mecanismo co-traduccional (vía dependiente de SRP: Signal Recognition Particle), mientras que proteínas solubles o TM pequeñas y con secuencias señal de baja hidrofobicidad normalmente se translocan post-traduccionalmente. La translocación co-traduccional se produce a través del translocón Sec61, mientras que la posttraduccional requiere del complejo GET (levaduras) /TRC40 (mamíferos). En el RE tienen lugar distintos procesos que resultan claves para la funcionalidad y el adecuado tráfico de la proteína hacia compartimentos posteriores. Entre estos procesos cabe destacar el plegamiento de las proteínas, la adquisición de ciertas modificaciones postraduccionales como la N-glicosilación o la lipidación y la oligomerización y/o ensamblaje en el caso de complejos multiméricos. Todos estos procesos se consideran a su vez parte de los sistemas de control de calidad celular y los llevan a cabo chaperonas y determinadas enzimas que se encargan de asegurar que la proteína/complejo alcance el estado conformacional adecuado que permita su salida del RE. Cuando las proteínas (o complejos) son competentes para la exportación, se incorporan en vesículas de transporte denominadas COPII (COat Protein Complex II) para su transporte hacia el compartimento más proximal del aparato de Golgi o cis-Golgi. Una vez allí, estas proteínas pueden ser recicladas de vuelta al RE en vesículas COPI (COat Protein Complex I), o bien avanzar hasta la denominada cara trans del Golgi o TGN (Trans-Golgi Network) desde donde son direccionadas a su destino final, ya sea la membrana plasmática (MP), el medio extracelular, los endosomas o la vacuola. A su vez, muchas de las proteínas que alcanzan la membrana plasmática son posteriormente endocitadas, bien para ser recicladas de vuelta al TGN, o bien para ser dirigidas a la degradación en la vacuola.