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09/04/13 1 Peroxissomos Estrutura dos peroxissomos Organelas esféricas (0,5 a 1 µm de diâmetro) que contém enzimas oxidativas e estão presentes em todas as células eucarióticas 09/04/13 2 Estrutura dos peroxissomos Envolvidos na detoxificação celular, oxidação de ácidos graxos, além de outras funções; Estrutura dos peroxissomos Core cristalóide: presente em algumas células decorrente da alta concentração de enzimas Matriz 09/04/13 3 Descobertos pelo citologista belga Christian de Duve (1965) Peroxissomos Prêmio Nobel de Medicina ou Fisiologia de 1974 Biogênese dos peroxissomos Peroxissomo Origem Endossimbiótica 09/04/13 4 REL Peroxissomo Proteína transportadora Importação de Lipídios de membrana Origem Endossimbiótica Importação de proteínas Origem Endossimbiótica 09/04/13 5 Origem a partir do Retículo Endoplasmático Retículo Endoplasmático Peroxissomo Evidências: i) proteínas peroxissomais encontradas no RE; ii) Similaridade entre proteínas do RE e do Peroxissomo. Origem simbiótica: simbiose de actinobactéria com célula eucarionte Célula Eucariótica actinobactéria simbiose núcleo peroxissomo 09/04/13 6 Origem Peroxissomos Simbiose com actinobactéria ? Importação de Proteínas Importação de Proteínas Endossimbiose ? RE ? Manutenção dos peroxissomos 09/04/13 7 Manutenção dos peroxissomos Transporte de proteínas para os peroxissomos Proteína peroxissomal (Peroxina - Pex) Seq. endereçamento peroxissomal - PTS Peroxissomo Matriz Membrana 09/04/13 8 Transporte de proteínas para os peroxissomos Seq. endereçamento peroxissomal - PTS Peroxissomo Matriz Membrana Proteína peroxissomal (Peroxina - Pex) Transporte de proteínas para os peroxissomos Seq. endereçamento peroxissomal - PTS Peroxissomo Matriz Membrana Proteína peroxissomal (Peroxina - Pex) 09/04/13 9 Transporte de proteínas para os peroxissomos Seq. endereçamento peroxissomal - PTS Peroxissomo Matriz Membrana Proteína peroxissomal (Peroxina - Pex) Transporte de proteínas para os peroxissomos Seq. endereçamento peroxissomal - PTS Peroxissomo Matriz Membrana Proteína peroxissomal (Peroxina - Pex) 09/04/13 10 Transporte de proteínas para os peroxissomos Seq. endereçamento peroxissomal - PTS Peroxissomo Matriz Membrana Proteína peroxissomal (Peroxina - Pex) Transporte de proteínas para os peroxissomos Seq. endereçamento peroxissomal - PTS Peroxissomo Matriz Membrana Proteína peroxissomal (Peroxina - Pex) 09/04/13 11 Transporte de proteínas para os peroxissomos Seq. endereçamento peroxissomal - PTS Peroxissomo Matriz Membrana Proteína translocadora Proteína peroxissomal (Peroxina - Pex) Transporte de proteínas para os peroxissomos Proteína peroxissomal Peroxissomo Matriz Membrana Proteína translocadora 09/04/13 12 Transporte de proteínas para os peroxissomos Peroxissomo Matriz Características das PTSs de proteínas importadas para a MATRIZ peroxissomal Membrana Transporte de proteínas para os peroxissomos Características das PTSs de proteínas importadas para a MEMBRANA peroxissomal Peroxissomo Matriz Membrana 09/04/13 13 Transporte de proteínas para os peroxissomos 17 peroxinas - Pex conservadas de fungos a humanos 09/04/13 14 Algumas funções dos peroxissomos Neutralização de H2O2 (Peróxido de Hidrogênio) -formada pela oxidação de substratos no peroxissomo; -formada em outras organelas celulares; Metabólitos Oxidases H2O2 Catalase H2O + O2 Oxidases H2O2 O2 Peroxissomo Peróxido de hidrogênio Algumas funções dos peroxissomos H2O2 Peróxido de Hidrogênio Agente oxidante Produz radicais livres Átomo que possui no. impar de elétrons: O2- ligados a processos degenerativos como o câncer e o envelhecimento superóxido aniônico 09/04/13 15 Metabolismo de ácidos graxos - fungos e leveduras: peroxissomos são responsáveis por toda a degradação dos ácidos graxos; - células vegetais: ocorre predominantemente no peroxissomo (glioxissomo), mas com participação também das mitocôndrias; - células animais: ocorre nos peroxissomos e mitocôndrias. Algumas funções dos peroxissomos Oxidação de ácidos graxos de cadeia longa Algumas funções dos peroxissomos -ciclo de Krebs mitocondrial Peroxissomos: encurtamento das cadeias de ácidos graxos que serão então oxidadas nas mitocôndrias 09/04/13 16 Algumas funções dos peroxissomos em células vegetais Em vegetais recebe o nome de glioxissomos - Participa do metabolismo de lipídeos; - Converte lipídeos em carboidratos, permitindo o crescimento dos vegetais; - Ciclo do Glioxilato Algumas funções dos glioxissomos - Participa do metabolismo de lipídeos; - Converte lipídeos em carboidratos, permitindo o crescimento dos vegetais; - Ciclo do Glioxilato Ciclo do Glioxilato 09/04/13 17 Ret. Liso Metabolização de álcool Algumas funções dos peroxissomos Citosol Peroxissomo Citocromo P450 Alcool desidrogenase Bioluminescência em vaga-lumes e peroxissomos 09/04/13 18 Bioluminescência em vaga-lumes Bioluminescência em vaga-lumes Fotócito 09/04/13 19 Bioluminescência em vaga-lumes Bioluminescência em vaga-lumes Peroxissomos ATP + luciferina + O2 luciferase AMP + PP1 + oxiluciferina + CO2 + light 09/04/13 20 Peroxissomos: resposta à infecção viral Mitochondrial antiviral- signaling protein (MAVS) Dixit et al. (2010) Cell 141(4): 668-681 Mutações nos genes Pex levam a diversas desordens em humanos 09/04/13 21 A maioria das alterações leva a problemas neurológicos em humanos; -Síndrome de Zellweger: incapacidade de importação de enzimas da matriz ! acúmulo de AGCML; Desordens celulares causadas por problemas nos peroxissomos Síndrome de Zellweger: Peroxissomos vazios Desordens celulares causadas por problemas nos peroxissomos 09/04/13 22 A maioria das alterações leva a problemas neurológicos em humanos; -Adrenoleucodistrofia (ALD): mutações no gene da ALDP (proteína de membrana do peroxissomo), envolvida na importação de AGCML. Desordens celulares causadas por problemas nos peroxissomos Adrenoleucodistrofia: Desordens celulares causadas por problemas nos peroxissomos A mutação mais freqüente é uma mudança na matriz de leitura no éxon 5 (Gln472) 09/04/13 23 “Óleo de Lorenzo” Adrenoleucodistrofia: Óleo de Lorenzo: mistura de ácido erúcico e ácido oléico Lorenzo Odone com seu velho amigo, Oumouri Hassane (centro), nas Ilhas Comoros, 1983. Lorenzo e Oumouri quase 20 anos depois (2001). Lorenzo morreu em 2008, aos 30 anos de idade. “Óleo de Lorenzo”