El sistema de endomembrana consta de dos vías principales interconectadas:
ER (retículo endoplasmático) → ERGIC (compartimento intermedio de RE a Golgi) → Golgi (cis → trans) → TGN (red trans-Golgi) → destino (p. Ej. Vesículas secretoras, secreción o inserción de membrana u otro destino celular),
y segunda endocitosis:
Endosoma temprano → endosoma tardío → lisosoma.
Existe un gran intercambio entre los endosomas y el TGN, que actúa como un centro para la clasificación de proteínas, y la vía endosómica puede incluir un endosoma de reciclaje.
Las funciones de este sistema son bastante diversas. El transporte anterógrado (ER hacia afuera) sirve para doblar, modificar (escisión, glicosilación, etc.) y clasificar las proteínas en sus destinos designados dentro o fuera de la célula. Por ejemplo, una proteína permanente de membrana, tal como un GPCR, con sus siete dominios transmembranales, se insertará en la membrana de ER co-traduccionalmente, y luego se dirigirá a la membrana plasmática. Las proteínas residentes en el compartimiento tendrán señales de localización para dirigirlas allí y señales de retención para mantener su posición.
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El sistema endosomal tiene múltiples rutas, dependiendo del nivel de interacción con el TGN. Las vesículas creadas a partir de la endocitosis de la membrana plasmática se fusionan para formar el endosoma temprano (EE), que madura mediante cambios en las proteínas residentes (p. Ej., Rab5 a Rab7) y la acidificación gradual, hasta el endosoma tardío (LE). Ambas etapas tienen diafonía con el TGN para que ocurra la maduración, o para ciclar la carga endocitada a un destino celular diferente. La gemación intravesicular de la LE produce un cuerpo multivicular (MVB, vesículas dentro de las vesículas). Estos se fusionan con el lisosoma, creando un endolisosoma, que madura mediante el reciclaje de contenido de nuevo a la LE. El lisosoma actúa como una planta de reciclaje para la célula, descompone las proteínas y devuelve los componentes en bruto para su uso en la célula.
En general, el sistema de endomembrana se utiliza para procesar, clasificar y reciclar proteínas, con énfasis en la orientación específica del tráfico de membrana. Siempre vale la pena considerar qué mecanismos confieren esta especificidad y cómo esto contribuye a la función.
