La comunicación entre los orgánulos de la célula sucede gracias a las vesículas, y en este artículo vamos a ver un resumen al respecto.

1. Vesículas cubiertas

Dependiendo de dónde provengan y a dónde vayan, llevarán un tipo u otro: Las que llevan clatrina empiezan a formarse en la membrana o en el Golgi y que irán a endosoma; las que tienen COP II irán de Retículo Endoplasmático (RE) a Golgi; y las que llevan COPI son las que van dentro de Golgi y las que vuelven de Golgi al RE.

El recubrimiento de proteínas se formará en la cara citosólica, pues se encuentran en el citosol hasta que tienen que formar la vesícula.

1.1. Clatrina

La clatrina se encarga de la endocitosis, saliendo de la membrana al endosoma unida a la vesícula. Tiene varias subunidades, con una cadena pesada en forma de trísquelo y otra ligera que se une a cada hebra. La clatrina se une a la vesícula y entre ellas formando una especie de rejilla, que puede ser hexagonal o pentagonal.

1.1.1. Formación de vesículas de clatrina (igual en COP I y II)

Un receptor de la membrana al recibir la molécula a transportar (que funciona como señal) activa un mecanismo que hace que al receptor se unan una serie de moléculas adaptadoras a las que se une la clatrina. La molécula a transportar se llama "cargo" y su receptor "receptor cargo". Cuando varios cargos se unen a sus receptores comienza el proceso de gemación. Cuando la prevesícula se ha separado tanto que solo queda una pequeña unión, comienza el proceso de estrangulamiento gracias a la dinamina (GTPasa) que estrangula la unión hasta separar ambas partes.

Puede ocurrir que las proteínas adaptadoras se vayan y dejen una vesícula desnuda. Los adaptadores y receptores son distintos en función del cargo.

Si la clatrina se une a la adaptina I, las vesículas del Golgi van al endosoma, y las vesículas se forman solo cuando se necesita. Cuando la clatrina se une a la adaptina II, donde las células de la membrana van al endosoma. Las Coat Recruitment Proteins (proteínas de reclutamiento de cubierta) son GTPasas y reclutan proteínas para formar las cubiertas. Cuando una vesícula y una membrana se unen, se produce una fusión, esto solo ocurre en zonas con los receptores apropiados. Las proteínas que intervienen en este proceso son las RAS (GTPasas) y sNARE. Cuando la RAS tiene unido un GDP se encuentra libre en el citosol, cuando se activa y tiene GTP se une a las vesículas. En la zona de la membrana que va a producirse la fusión, hay receptores que detectan la RAS y ayudan a guiar a la vesícula.

Hay dos tipos de sNARE, las v (de vesícula) y las t (de target). Estos tipos no son GTPasas, y tienen reconocimiento v- t. Primero se reconoce a las RAS que acercan la vesícula a la zona diana y cuando la vesícula y membrana están suficientemente cerca, las v y t se entrelazan como si fuesen cordones de los que se tiran, hasta que, por acercamiento, se fusionan. Tras la fusión, las sNARE quedan entrelazadas, y para que vuelvan a ser útiles hay que separarlas mediante el complejo NSF con gasto de ATP.

2. Transporte del RE al Golgi

En este tipo de transporte, la proteína de cubierta es la COP II.

Transporte de una proteína soluble

La proteína tiene una señal que es reconocida por un receptor, llegan los adaptadores y COP II, se forma la vesícula y se va al aparato de Golgi.

Transporte de proteínas de membrana

Estas proteínas se unen directamente a los adaptadoras y su proceso es el mismo. Las proteínas del RE que salen sin señal son para la secreción, y tienen concentraciones muy altas, saliendo en vesículas con otras sustancias.

3. Transporte del Golgi al RE

Este tipo de transporte lleva una señal KDEL, lisina (K), aspártico (D), glutámico (E), leucina (L), y su proceso es con COP I.

De Golgi a orgánulos

Se piensa que ocurre de dos maneras: primero el Golgi forma vesículas que van a orgánulos, mediante la CGN que manda las vesículas hacia delante y en segundo lugar también se da un avance por la maduración de las cisternas.

4. Exocitosis

Hay dos tipos de exocitosis:

  • Constitutiva: siempre ocurre independientemente de las circunstancias, son vesículas formadas por una cubierta del COP I.
  • Regulada: Solo ocurre cuando hay un estímulo, formándose vesículas secretoras formadas en el TGN y con cubierta de clatrina. Se forman como vesículas inmaduras, que al acercarse maduran. Estas se sitúan cerca de la membrana para actuar al ser estimuladas, pudiendo modificarse su contenido.

4.1. Lisosomas

Se encargan de la degradación y digestión celular mediante enzimas como hidrolasas. Estos lisosomas trabajan a pH 5, y muchas de sus proteínas están glucosiladas para no ser digeridas. Digieren los orgánulos no válidos (autofagia), y para mantener el pH hay una bomba de protones.

Todas las proteínas que van a Golgi tienen manosa-6-fosfato, para lo que Golgi tiene un receptor, y así se forma la vesícula con cubierta de clatrina, perdiendo después la cubierta, y llega al lisosoma la proteína que se separa del receptor (por pH), queda libre en el lisosoma y el receptor se recicla, para lo que se forma una nueva vesícula con el receptor que lo devuelve a Golgi.

4.2. Endosomas

Son vesículas que distribuyen el material endocitado, y hay endosomas tempranos (cercanos a la membrana), que van madurando según se acercan al Golgi.

5. Endocitosis

Hay tres tipos:

  • Fagocitosis: para compuestos muy grandes, se forman fagosomas pero no todas las células lo hacen.
  • Pinocitosis: es para líquidos y pequeños solutos, y puede estar mediada por vesículas de clatrina, o por zonas especializadas de la membrana (zonas de bolsas lipídicas) llamadas caveolas. La pinocitosis la realizan todas las células.
  • Endocitosis mediada por receptor: un ejemplo es el receptor LDL (Lipoproteínas de baja densidad), que llevan el colesterol. Este se capta de la sangre y se coge por receptores. Las vesículas creadas tras la endocitosis pierden la cubierta y van a los endosomas. Estos distribuyen los LDL y el receptor (que se recicla), siendo las LDL degradada en el lisosoma.