Il doppio ruolo del complesso proteico COPI nel traffico intracellulare

Il trasporto di proteine all''interno della cellula, denominato "traffico intracellulare", è un processo fondamentale per la corretta organizzazione e funzione delle cellule eucariotiche ed è sostenuto e regolato da intermedi di trasporto. Questi si presentano o come piccole vescicole sferiche o come vescicole irregolari di forma tubulare, che si creano per gemmazione dalle membrane di un compartimento d''origine (ad esempio l''apparato del Golgi) e si fondono con quelle di un altro compartimento di destinazione (ad esempio il reticolo endoplasmatico o la membrana plasmatica). La maggior parte di questi intermedi gemmano come vescicole circondate da un rivestimento proteico (coat) di clatrina, di COPI o di COPII (COat Proteins). Il nostro studio ha riguardato la formazione delle vescicole rivestite di COPI che mediano il trasporto retrogrado di proteine dall''apparato del Golgi al reticolo endoplasmatico, e che selezionano le proteine finite erroneamente nella via secretoria. Abbiamo dimostrato che: a) l''assemblaggio del complesso COPI è essenziale per la gemmazione delle vescicole. Infatti, l''inibizione di un componente del rivestimento proteico, il coatomero, previene la gemmazione; b) in seguito alla gemmazione, il successivo rilascio delle vescicole rivestite di COPI, sia sferiche che tubulari, è regolato dall''attività di due enzimi che hanno apparentemente effetti opposti. Infatti, la lisofosfatidico aciltransferasi γ (LPA- ATγ) (che catalizza la formazione di acido fosfatidico da acido liso-fosfatidico) promuove il distacco delle vescicole rivestite di COPI che sono implicate nel trasporto retrogrado dall''apparato del Golgi; viceversa, l''enzima fosfolipasi A2α citosolica (cPLA2α) (che catalizza l''accumulo di acido lisofosfatidico), inibisce il rilascio di vescicole inducendo la formazione di tubuli, importanti per il trasporto anterogrado attraverso le cisterne dell''apparato del Golgi. Di conseguenza, si è osservato che l''aumento dell''attività enzimatica della cPLA2α o l''inibizione dell''LPA- ATγ, promuovono la formazione di tubuli rivestiti di COPI. Questi dati definiscono il meccanismo molecolare alla base del trasporto vescicolare e tubulare, evidenziando un nuovo ruolo dei lipidi di membrana. Inoltre, questi enzimi importanti nel traffico intracellulare, sono coinvolti nella biosintesi di trigliceridi e di fosfolipidi, e loro difetti portano a sindromi metaboliche, come la lipodistrofia generalizzata congenita (Sindrome di Berardinelli-Seip).

Authors: J.S. Yang, C. Valente, R.S. Polishchuk, G. Turacchio, E. Layre, D.B. Moody, C.C. Leslie, M.H. Gelb, W.J. Brown, D. Corda, A. Luini, V.W. Hsu

Title: COPI acts in both vesicular and tubular transport

Journal: Nature Cell Biology

Year: 2011

References: 13 (2011), pp. 996-1003