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CLATHRIN- MEDIATED
ENDOCYTOSIS: MEMBRANE
FACTORS PULL THE TRIGGER
KOHJI TAKEI and VOLKER HAUCKE
Andréa, Claudia, Claudiney,
Daniela e Hugo
Transporte de vesículas cobertas por
Clatrina
NUCLEAÇÃO I. PREMATURA
I. TARDIA
FISSÃO
ETAPAS ENVOLVIDAS ENDOCITOSE MEDIADA POR CLATRINA
•A reciclagem das vesículas sinapticas é um
mecanismo rápido de endocitose mediado
por clatrina
•A endocitose esta ligada à exocitose dos
neurotransmissores e a fusão das vesículas
•Proteínas cargo  sinaptotagmina
Interações moleculares nas regiões de endocitose
• Fosfoinositídeos interagem especificamente
com diversas proteínas na endocitose:
subunidade alfa da AP-2
dinamina
AP180
epsina
• Enzimas que catalizam a formação e o
“turnover”de fosfoinositídeos desempenham
papel importante na endocitose.
• Provavelmente a nucleação da depressão
revestida por clatrina é regulada por
mudanças conformacionais na bicamada
lipídica.
Endocitose mediada por clatrina: modelo 2
Modelo hipotético para a nucleação da
depressão revestida por clatrina
Embasamento teórico do modelo
As
evidências
mostram
que
sinaptotagmina
e
fosfoinositídeos participam na nucleação da depressão
revestida por clatrina.
(Particular// na terminação nervosa pré-sináptica)
AP-2 e sinaptotagmina podem ligar-se a PIP2.
Especula-se que fosfoinositídeos cooperem com a sinaptotagmina
na montagem da depressão revestida.
Em relação à reciclagem da vesícula sináptica tem sido
proposto que:
Fosforilação reversível de lipídeos de inositol poderia ligar as
reações exocíticas e endocíticas;
Fornecer um dispositivo para conferir direcionalidade ao ciclo de
vesícula sináptica.
 Outros lipídeos da membrana (ácido fosfatídico ou
colesterol) podem contribuir p/ a nucleação da depressão
revestida por clatrina.
(formação de “hot spots” de endocitose semelhantes a “rafts”)
 Sinaptotagmina
assim
como
sinaptofisina
(outra
importante proteína da membrana da vesícula sináptica),
pode ligar-se ao colesterol.
Modelo para o recrutamento cooperativo
de AP-2 à membrana pré-sináptica
Interações cooperativas de fatores de membrana
(sinaptotagmina e PIP2)
podem converter
AP-2 fraca// ligado a motivos baseados em Y da proteína
transportada
em
Sítios de nucleação firme// ligados à membrana
 permitindo
Montagem da depressão revestida por clatrina
 Fatores citosólicos que se ligam a PIP2 (AP180/CALM e
epsina) podem também contribuir para a nucleação da
depressão revestida.
Esquema do modelo para o recrutamento cooperativo
de AP-2 à membrana pré-sináptica
AP-2
forte// ancorado
AP-2 fraca// ancorado
Membrana pré-sináptica
C2A/C2B - domínios da sinaptotagmina
Yxx - motivo endocítico baseado em Y
Fig. 2 - Possíveis interações entre fatores de membrana e AP-2 na
nucleação da depressão revestida. Ocorrem Interações simultâneas entre
AP-2, PIP2, sinaptotagmina e a proteína transportada.
“Desencapamento” da vesícula
“Desencapamento” da vesícula
• Processo rápido: vesículas livres e revestidas
de clatrina são raramente observadas nas
células vivas ou estimuladas
• hsc70
– ATPase pertencente à família DnaK de ptns
de choque térmico de 70kDa
– Desencadeia a desmontagem da cadeia de
clatrina
• Auxilina
– Ptn acessória que contém um domínio DnaJ
– Liga em AP-2 e clatrina, recrutando hsc70
– Participa na remoção de AP-2 da membrana
“Desencapamento” da vesícula
• Estudos bioquímicos indicaram a presença de
uma ptn adicional de 100kDa, ainda não
caracterizada
– Stoned B/Stonin 2: identificada inicialmente
em drosófila
– Associa-se à sinaptotagmina através de um
domínio homólogo ao 2 e também se
associa à AP-2
– Superexpressão inibe a endocitose mediada
por clatrina, promovendo a dissociação de
AP-2 da membrana plasmática
“Desencapamento” da vesícula
• Stoned B/Stonin 2
– Domínio homólogo ao 2: compete com AP-2
na ligação à sinaptotagmina “in vitro”
– Funções adicionais durante a endocitose?
Seleção do cargo e modulação da montagem
da cobertura de clatrina
• Inositol-fosfatase sinaptojanina 1
– Camundongos deficientes: acumulam
PtdIns(4,5)P2 e vesículas recobertas de
clatrina 349885018472
Perspectivas futuras
• Desenvolvimento de novas ferramentas
– Acompanhar a complexa rede de interação
ptn-ptn e ptn-lipídeo durante a endocitose
e determinar o papel preciso de cada
componente nesse processo
– Uma vez revelados os fatores envolvidos,
estudar como esses fatores são regulados
em condições fisiológicas determinadas