A rede trans-Golgi (TGN)

A rede trans-Golgi (TGN) é uma extensão da rede trans-Golgi onde diferentes tipos de vesículas são formados. A TGN pode ser considerada como uma importante estação de triagem de proteínas dentro da célula. As proteínas em maturação no Golgi são classificadas no TGN para serem transportadas para vários locais da célula, dependendo das etiquetas bioquímicas que são encontradas nas proteínas individuais. Pensa-se que as proteínas no TGN são concentradas através da ligação com as moléculas receptoras no lúmen do TGN. À medida que as proteínas encontram seus receptores adequados, elas podem se agregar em um ou poucos locais dentro do TGN e depois brotar para formar vesículas secretas imaturas: (1) grânulos secretores (vesículas que sofrem maturação e classificação de carga especializada); (2) vesículas secretoras direccionadas para a membrana plasmática; e (3) vesículas que transportam enzimas degradativas para lisossomas (pequenas organelas ácidas que degradam macromoléculas). Pode haver alguma seletividade e classificação de proteínas nestas vesículas secretas antes que elas cheguem à membrana plasmática.

Primeiro, as vesículas secretoras são embaladas com uma alta concentração de uma proteína específica que foi transportada para o TGN. Por exemplo, as células endócrinas produzem grandes quantidades de proteínas especializadas chamadas hormonas que são embaladas em grânulos secretores. Quando as células endócrinas recebem o “sinal” correto que desencadeia a fusão dos grânulos secretores com a membrana plasmática, essas proteínas são liberadas no sistema circulatório.

Segundo, algumas proteínas são produzidas e secretadas de forma constitutiva ou constante; estas proteínas não dependem de sinais extracelulares para serem liberadas e não são classificadas em grânulos secretos. Em vez disso, a secreção constitutiva envolve vesículas originárias do TGN e que viajam diretamente para a membrana plasmática para a exocitose.

Finalmente, o TGN é uma estação de classificação para a entrega de enzimas degradantes a lisossomos, vesículas contendo nutrientes que se originaram fora da célula. As células precisam direcionar estas proteínas para lisossomos ácidos para auxiliar na digestão dos nutrientes internalizados. As proteínas destinadas ao lisossoma foram modificadas com um açúcar único chamado manose 6-fosfato. Estas proteínas lisossômicas são classificadas no TGN ligando-se ao receptor de manose 6-fosfato, que depois brota em uma vesícula que se funde com um lisossomo. O baixo pH no lisossoma faz com que a proteína portadora do manose 6-fosfato se dissocie do receptor. O receptor vazio se desprende do lisossomo em uma pequena vesícula e é reciclado para o TGN.

O complexo Golgi desempenha um papel essencial na classificação e direcionamento das proteínas para várias partes da célula. Apesar do que é conhecido, ainda há muitas perguntas sem resposta sobre os mecanismos exatos envolvidos na triagem e no transporte de carga celular através da célula. Esta é uma importante área de investigação, uma vez que muitas doenças como a doença de I, Alzheimer, doença de Batten e uma série de outras doenças de armazenamento de proteínas e lipídios são resultado da falta de proteínas e lipídios das células para os locais errados na célula.