Acestea sunt note din prelegerea 4 a cursului de biologie celularăHarvard Extension .

Calea secretorie  se referă la reticulul endoplasmatic , aparatul Golgi și veziculele care călătoresc între ele, precum și membrana celulară și lizozomii . Este numit „secretor” pentru că este calea prin care celula secretă proteinele în mediul extracelular. Dar, ca de obicei, etimologia spune doar o fracțiune din poveste. Această cale procesează, de asemenea, proteine ​​care vor fi legate de membrană (fie în membrana celulară sau în membranele ER sau Golgi în sine), cât și enzime lizozomale, precum și orice proteine ​​care își vor trăi viața în calea secretorie. De asemenea, face alte lucruri, în afară de proteinele de proces.

Citosolul și „lumenul” (lichidul care umple calea secretorie) sunt medii chimice diferite și în mod normal nu se amestecă niciodată. Citosolul este reductiv (când sunteți în citosol, continuați să întâlniți molecule care vor să vă ofere electroni), iar ER, Golgi și mediul extracelular sunt oxidative (moleculele continuă să vă solicite electroni). Consultați redox dacă este încă confuz. Acest lucru face pentru diferite condiții de pliere a proteinelor: de exemplu, legături disulfură de obicei se formează numai în condiții oxidative. Mai mult decât atât, diferite proteine ​​pot trăi doar pe calea secretorie sau numai în citosol. Calea secretorie oferă o cale pentru ca celula să se ocupe de lucruri care s-ar putea să nu fie bine să aibă în citoplasmă și / sau sunt cele mai utile atunci când sunt ținute concentrate într-un compartiment specializat, cu partenerii lor interacționati.  Hepatocitele (în ficat) sechestrează medicamente și toxine în ER netedă și le descompun pentru excreția din corpul de acolo. Calea secretorie nu este contiguă, dar fiecare mișcare între componentele sale se află într-un mic microzimă buloasă din propria lume chimică, numită vezicule .

Multe proteine ​​care traversează calea secretorie nu ating niciodată citosolul - cu excepția părților proteinelor membranare care se lipesc de partea citosolică. Multe dintre ele au nevoie de chaperones pentru a ajuta la pliere și / sau o serie întreagă de modificări post-translaționale  pentru a fi gata pentru funcția lor natală, iar calea secretorie este specializată să le ofere toate acestea.

Conferința de astăzi se va concentra pe modul în care proteinele se traduc în ER și modul în care călătoresc (în vezicule) între ER, Golgi și alte destinații. Acest lucru este ilustrat frumos în videoclipul Viața celulelor:

Reticulului endoplasmatic  este primul pas în calea secretorie. Membrana sa este continuă cu membrana nucleară exterioară, deși nu este clar de ce contează, deoarece nu este ca și cum proteinele își încep viața în nucleu. Mai degrabă, mRNA-urile în derivă în citoplasmă până când sunt ridicate de un ribozom interesat să le transpună. În „translocație post-translațională”, noua proteină este mutată în ER după ce a fost tradusă. În fenomenul mai interesant numit „translocație cotranslațională” ribozomul începe traducerea la fel ca oricare altă proteină, dar undeva în primii 16-30 de aminoacizi se lovește de o peptidă semnal(aka secvență de semnal). Motivul acelui semnal este adesea 1 aminoacid încărcat pozitiv, urmat de 6-12 aminoacizi hidrofobi. Acest motiv este recunoscut prin particule de recunoaștere a semnalului (SRP, o "ribonucleoproteină" sau moleculă hibridă de ARN / proteină) care se leagă de acesta și împiedică ribozomul să continue traducerea. Traducerea este oprită până când complexul ribozom / SRP întâlnește un receptor SRP pe membrana ER. Când se întâlnesc, SRP și receptorul său leagă fiecare o moleculă GTP în membrana ER, ceea ce aparent consolidează interacțiunea lor. Din fericire, toate acestea se întâmplă adiacente unui translucon Sec61- un complex proteic care formează un canal care traversează membrana ER. Transloconul este de fapt un complex format din trei proteine ​​diferite (gene: SEC61A1 sau SEC61A2, SEC61B, SEC61G), dintre care subunitatea Sec61a are 10 elice cu membrană care formează canalul. Odată ce ribozomul este atras la membrană, acesta continuă traducerea, împingând peptida semnal și, în cele din urmă, întreaga proteină prin canal în lumenul ER. Când traducerea se oprește, receptorul SRP și SRP își hidrolizează GTP-ul pentru a se elibera reciproc și încărcarea ribozomului (aceasta trebuie să necesite energia GTP, deoarece legarea inițială era în jos), un peptidază semnal scindează semnalul peptidei în afara proteinei născute. și proteina este liberă să înceapă să plieze în ER.

Câteva alți jucători sunt implicați pentru unele proteine ​​ER.   Oligozaharida transferază , care adaugă grupe glicozil la asparagine în proteina națională, face parte din complexul translocon și realizează efectiv glicozilarea în  timp  ce noua proteină este încă în traducere. Așadar, deși numim glicozilare o „modificare post-translațională”, aceasta este realizată în timpul traducerii în acest caz. De asemenea, pentru a-și atinge structura adecvată, unele proteine ​​trebuie să fie traduse complet înainte să li se permită să înceapă să se plieze - dacă porțiunea N-terminal a fost lăsată să înceapă să se plieze de îndată ce a intrat în lumen, s-ar încheia cu greșeala generală structura. Pentru a preveni acest lucru, uneori,  BiP cheperonul leagă proteina pentru a o menține desfăcută un timp. Imaginează-ți BiP ca un alt Pac-Man care mușcă în jos pe proteină pentru a-l menține liniar, precum Hsc70 în procesul de țintire mitocondrială (vezi săptămâna trecută ).

Iată un videoclip cu acesta:

Primele două minute arată scenariul de bază descris mai sus. Apoi trece la un scenariu mai complex pe care îl voi prezenta într-un minut. FYI, videoclipul prezintă două lucruri „controversate” care nu sunt incluse în descrierea de mai sus: (1) peptida semnal fiind degradată în membrană și (2) o „proteină dop” care oprește canalul înainte / după traducere. Nu toți oamenii de știință sunt de acord cu privire la aceste două lucruri.

Toate proteinele pe care le știm trec pe calea secretorie au fost identificate acolo de oameni care făceau experimente de localizare pentru a vedea unde se află în celulă o proteină. Un fapt ciudat în ceea ce privește ER este că puteți pune celula într-un blender și apoi ER va începe să se conecteze la sine, formând mici „microsomi” care nu sunt atașați de nucleu, ci formează bule contigure de ER. Puteți începe apoi să jucați jocuri cu proteaze - care descompun proteine ​​- și detergenți - care solubilizează membrana ER. Presupunând că proteina dvs. de interes este tradusă, puteți verifica dacă (1) supraviețuiește tratamentului cu protează, dar (2)  nusupraviețuiește tratamentul cu proteza + detergent, atunci este o proteină de cale secretorie. Logica este că, în cazul în care (1) a fost protejat în interiorul ER, dar în cazul (2) ați dizolvat ER, astfel încât a fost mâncat de protează. Toate acestea presupun că aveți un anticorp sau un alt mod de a detecta dacă proteina de interes există acolo după aceste tratamente.

Oamenii au folosit, de asemenea, astfel de tehnici pentru a da seama că doar 70 de aminoacizi ai unei proteine ​​noi pot fi traduse înainte să devină prea târziu pentru ca proteina să ajungă în ER. Nu uitați, peptida semnal se află în primii 16-30 de aminoacizi, iar translocarea la ER depinde de faptul că SRP este prezent. Ribozomii se traduc într-un ritm previzibil, astfel încât oamenii au început ribozomii la traducerea unor mARN și apoi au așteptat cantități stabilite de timp înainte de a adăuga SRP, pentru a vedea cât de multă traducere ar putea apărea înainte ca SRP să nu mai poată face treaba.

Receptorul SRP și proteinele Sec61 sunt proteine ​​ale membranei ER - și există multe alte proteine ​​ER, membrană Golgi și proteine ​​lizozice. De fapt, chiar și proteinele membranare  (vezi clasa 02 ) a membranei celulare sunt procesate pe calea secretorie. Multe dintre acestea au mai multe sau zeci de domenii transmembranare (20-25 de aminoacizi hidrofobi fiecare) care trebuie să fie inserate în ordinea și orientarea corectă (de exemplu, doriți într-adevăr că canalele de ioni și transportatorii dvs. sunt îndreptați în direcția corectă, în din afara celulei). În consecință, există o mulțime de mecanisme biologice fanteziste pentru introducerea corectă a acestor proteine ​​în membrană. Acest lucru este descris în ultima jumătate a videoclipului de mai sus.

Iată o tautologie: unele proteine ​​au o secvență topogenă care determină orientarea lor în membrană. Această secvență este formată din două tipuri de secvențe de semnal:

  • o secvență stop-transfer  (prescurtată STA din anumite motive) este o secvență de aminoacizi hidrofobi 22-25 undeva în mijlocul proteinei care formează o helix alfa. Atunci când este întâlnit, acesta este transferat în membrană, apoi traducerea restului de proteine ​​continuă în citosol. Deci, acest tip de „anulare” translocarea la ER care a fost începută de peptida semnal la începutul (N terminus) al proteinei.
  • secvență de ancorare a semnalului  (prescurtată SA) este, de asemenea, o helixă alfa hidrofobă 22-25aa, dar cu o serie de ~ 3 aminoacizi încărcați pozitiv pe stânga sau dreapta. La fel ca peptida semnal, aceasta este recunoscută de SRP, care aduce ribozomul în ER. Dar spre deosebire de peptida semnal, această secvență alfa elicoidală va fi introdusă în membrana ER. Orientarea de inserție este determinată de cei 3 aminoacizi încărcați pozitiv. Încărcările pozitive trebuie să sfârșească întotdeauna pe partea citosolică, astfel încât dacă vin după (adică C-terminal al) secvenței hidrofobe, proteina se termină cu capătul său C terminal îndreptat în citosol, dar dacă vin înainte (adică N-terminal al) secvenței hidrofobe, proteina se termină cu N-ul său terminat orientat în citosol.

Cu aceste două semnale ca blocuri de construcție, vă puteți imagina o proteină cu o serie de secvențe de transfer de oprire și ancorare a semnalului pentru a crea o serie întreagă de domenii transmembranare înapoi și înapoi cusute în membrană ca și cum ar fi o mașină de cusut. Oamenii au clasificat proteinele membranare în cinci categorii:

  1. Tipul I are doar o peptidă semnal și apoi un transfer de oprire la mijloc. Prin urmare, se termină cu terminalul său (hidrofil) N în lumen, mijlocul său (hidrofob) în membrană și terminalul său (hidrofil) C în citosol.
  2. Tipul II nu începe cu o peptidă semnal. Începe ca orice altă proteină, dar la mijloc are o secvență de ancorare cu aminoacizii +++ care vin mai întâi și seria hidrofobă după. Aceasta face ca proteina să fie transpusă la jumătatea procesului de traducere, cu partea N-terminal deja tradusă rămânând în citosol (deoarece +++ trebuie să rămână citosolice) și partea care începe să fie tradusă C-terminal. fiind tradus direct în ER. Așa că se termină transmembran cu terminalul său C în terminalul ER și N în citosol - opus celui de tip I.
  3. Tipul III este ca tipul II - nu există peptid semnal, doar o ancoră de semnal la mijloc, dar în acest caz +++ vin după secvența hidrofobă, care inversează orientarea. Deci, acest lucru se termină cu N-ul său terminale în ER și terminalul său C în citosol. În opoziție cu tipul II și, în final, la fel ca și tipul I, deși a ajuns acolo într-un mod diferit - nu are o peptidă semnal care se desface în ER.
  4. Proteinele de tip IV sau „multipass” au o serie alternativă de secvențe de semnal și secvențe de transfer oprit. Acestea sunt în mod clar mai mult decât un „tip”, dar nu sunt atât de diverse pe cât le-ar putea permite imaginația dvs. combinatorică. Orientarea primei secvențe de semnal determină dacă terminalul N va sfârși în citosol sau ER, iar numărul total de secvențe de transfer de oprire + semnal de ancorare determină unde se va încheia terminalul C: un număr egal = aceeași parte cu N terminal, număr impar = partea opusă ca N terminal. Secvențele STA și SA trebuie să alterneze strict, cu excepția faptului că puteți începe cu două secvențe de ancorare a semnalului, dacă primul este orientat cu terminalul N în citosol. Doar pentru a face o batjocură a acestei scheme de categorizare, oamenii au definit unele subtipuri complet definite de tipul IV,   GLUT1 din clasa 02 este un tip IVa.
  5. Proteinele ancorate GPI , care sunt al cincilea tip, dar nu sunt numite tip V, încep cu o peptidă semnal și se termină cu un terminal C hidrofob care rămâne încorporat în membrană. Acest capăt hidrofob este scindat și înlocuit cu GPI, care rămâne, de asemenea, încorporat în membrană. PrP este unul dintre acestea - mai multe despre asta mai târziu.

Până acum am discutat despre cum proteinele pot ajunge în lumenul ER sau care se întind pe membrana ER. Majoritatea proteinelor părăsesc ER în câteva minute, transportate în vezicule legate pentru Golgi și apoi pentru excreție, lizozomi sau membrana celulară. Acea direcție înainte de călătorie se numește anterograd; a merge înapoi de la Golgi la ER este transport retrograd.

Ambele tipuri de transport au loc în vezicule legate de membrană . Acestea se desprind de membrana de oriunde provin, și mai târziu fuzionează la membrana de oriunde s-au îndreptat - frumos înfățișate la ~ 2: 25 în videoclipul Life of Cell de mai sus. Corpul din care se formează veziculele este „compartimentul donator”, iar destinația pe care ulterior o fuzionează este „compartimentul acceptor”.

Procesul de înmugurire necesită ca proteinele G din membrană să recruteze proteinele Coat. Concret, pentru transportul anterograd, proteina G Sar1  (gena: SAR1A) recrutează COPII  („cop doi”); pentru transportul retrograd, o  proteină ARF G recrutează  COPI (pronunțat „cop unu”). Aceste proteine ​​G sunt activate pentru a face acest lucru atunci când GEF  le încarcă cu GTP, schimbând PIB-ul.

Așadar, pașii în transportul anterograd, de exemplu, sunt următorii:

  1. Sec12-GEF (Sec înseamnă pentru secretor) încarcă Sar1 cu GTP. Când este legat de PIB, Sar1 plutește doar în jurul compartimentului donator, dar atunci când este legat de GTP, suferă o schimbare conformațională care face ca coada sa hidrofobă N-terminală să fie înmormântată altfel, să-i rămână lipită în membrană, unde proteinele COPII încep apoi să se acumulează pentru că le place foarte mult acea coadă.
  2. COPII încep să se polimerizeze și, datorită conformației sale, au o preferință intrinsecă pentru curbură, astfel că acumularea lor începe să facă ca înflorirea să se întâmple. În același timp, proteinele legate de membrană care trebuie transportate - identificate printr-o secvență de aminoacizi DXE (adică aspartat-orice-glutamat) care formează un loc de legare în partea lor citosolică - sunt recrutate la veziculă nou formată. Proteinele legate de membrană acționează ca receptori, recrutând proteine ​​lumenale care sunt legate pentru ca Golgi să stea în spațiul concave, unde vor sfârși în veziculă odată ce se formează.
  3. Odată ajunsă suficientă COPII, vezicula se declanșează, moment în care Sar1 își hidrolizează GTP-ul, oferind astfel energia pentru a-și aspira coada hidrofobă în sine, tăind COPII-urile. Vezicul este acum deconectat de la compartimentul donator.
  4. Acum, din motive slab explicate (sau prost înțelese?), Stratul de COPII doar se demontează, expunând receptori sub strat, care direcționează țintirea veziculei. Odată ce vezicula ajunge la destinație,  Rab- GTP încorporat în membrana veziculelor interacționează cu un efector Rab încorporat în membrana compartimentului acceptor. O privire laterală este schimbată, interesul este aprins. Curând vezicula se va fuziona pe membrană.
  5. Proteinele SNARE prezente atât pe membrana v esicle, cât și pe t arget (V-SNARE și, respectiv, T-SNARE) interacționează pentru a aduce membranele și mai aproape. În acest exemplu, vom considera VAMP  (genele VAMP_) ca V-SNARE și Syntaxin  (genele STX__) și SNAP25  (gena SNAP25) ca T-SNAREs. Sintaxina și SNAP25 sunt ambele proteine ​​ale membranei; Sintaxina are 1 helix alfa, iar SNAP25 are 2, toate pe partea citosolică. Elicele alfa conduc interacțiunea cu VAMP. Elicele alpha ale părților opuse au o afinitate extrem de puternică unul față de celălalt, aducând membranele suficient de aproape pentru a fuziona. Odată ce s-a întâmplat acest lucru, îndepărtarea de V-SNAREs și T-SNAREs se impune din nou două proteine: NSF(gena: NSF; reprezintă factorul sensibil la NEM) și alfa-SNAP  (gena: NAPA), o proteină solubilă de atașament NSF. NSF este o ATPază și arde ATP pentru a conduce dezasamblarea energică în sus a complexului.

Acum pentru transport retrograd. De ce există un transport retrograd? Iată o listă ne exhaustivă a unor motive:

  • Unele proteine ​​cu membrană își încep viața în ER, trebuie să fie modificate în Golgi, dar trebuie să revină la ER. Ei fac acest lucru cu o secvență de aminoacizi KKXX.
  • Există, de asemenea, o  secvență de aminoacizi KDEL la capătul C al unor proteine ​​lumenale care se presupune că le păstrează în ER, dar nu este perfect - uneori ajung în Golgi, caz în care sunt direcționate înapoi către ER. transport retrograd dependent de acea secvență KDEL pentru recunoaștere. Mecanismul este un pic îngrijit - proteinele care recunosc și se leagă de KDEL fac acest lucru doar la pH scăzut, iar pH-ul Golgiului este mai mic decât ER, astfel încât leagă KDEL în Golgi, apoi îl eliberează când sunt înapoi în pH-ul mai neutru al ER.
  • De asemenea, gândiți-vă, toate proteinele care participă la transportul anterograd - V-SNARES, Rab, etc. - trebuie să se întoarcă la ER pentru a le putea face din nou, ca și cum autobuzul trebuie să se întoarcă la depozitul de autobuz la sfârșitul zilei.
  • După cum vom vedea în scurt timp, Golgi vin în mai multe etape, care depind de adăugarea de enzime de mai departe în aval.

Procesul de transport retrograd nu este atât de diferit de anterograd. Utilizează ARF în loc de Sar1, COPI în loc de COPII, dar funcționează la fel: ARF încărcat cu GTP își lasă coada hidrofobă în membrană, atrăgând atenția COPI. COPI are două componente, COPIalpha și COPIbeta, ambele interacționând cu acea secvență KKXXX pentru a recruta proteine ​​legate de membrană destinate transportului retrograd. Unele proteine ​​au, de asemenea, o secvență RR (oriunde în proteină) care le poate semnaliza pentru transport retrograd.

Aparatul Golgi nu este contigu. Este un set stivuit de sub-compartimente separate numite saci sau cisterne. Diferite compartimente au proprietăți diferite și proteinele le vizitează într-o anumită ordine. Pentru ca de la membrana ER la celulă, compartimentele Golgi sunt numite rețea cis, medială, trans și trans-Golgi. Fiecare compartiment are diferite enzime care modifică proteinele, iar modificările trebuie să se întâmple într-o anumită ordine, de aici necesitatea unui set de compartimente stivuite.

Dar, pe măsură ce proteinele se maturizează în Golgi, nu este ca și cum s-au pornit în vezicule dintr-un compartiment și trec la următorul. Mai degrabă, compartimentul în care se află deja se deplasează spre exterior și se „maturizează” pe măsură ce li se adaugă noi enzime (de mai departe în lanțul Golgi) prin transport retrograd. Ciudat, nu? Este ca și cum dacă în loc să treceți de la o școală elementară la o școală medie la un liceu, tocmai ați stat într-o clădire a școlii pentru întreaga copilărie și adolescență și au adus în fiecare an noi manuale și profesori pentru a-l păstra corespunzător nota la care ați ajuns acum și colegii de clasă. Iată cum arată Golgi în timp ce se mișcă și evoluează:

Deci nu există (puțin sau) transport anterograd în Golgi, dar o mulțime de transport retrograd pentru a aduce fiecare nouă rundă de enzime. Când proteinele au finalizat curriculumul complet K-12 al rețelei Golgi, acestea sunt supuse transportului pentru a continua spre destinatonul lor final. Ei pornesc dintr-o vezicule care va merge într-unul din trei locuri:

  • Exocitoza - fuziunea cu membrana celulară. Astfel proteinele lumenale vor fi secretate extracelular, iar proteinele membranare vor deveni proteine ​​ale membranei celulare.
  • Vezicule secretoare - acestea rămân doar ca vezicule în celulă până când este nevoie - acolo unde „este nevoie” înseamnă că în cele din urmă suferă de exocitoză. În neuroni, acesta este locul în care neurotransmițătorii sunt depozitați până când un potențial de acțiune cere secreția lor în sinapsă. În stomac, celulele care produc enzime gastrice păstrează acele enzime în vezicule secretoare până când aportul alimentar declanșează eliberarea lor în stomac.
  • Lizozomi  - unde proteinele umplute greșit merg să se degradeze.

Transportul de la rețeaua trans-Golgi către aceste destinații este diferit de celelalte transporturi discutate mai sus și implică adesea clathrin  (genele CLT__). Veziculele înmugurite off au un strat cu două straturi, cu un dapter p histamina (AP) complexe ca stratul interior și clathrin ca stratul exterior. Proteinele adaptorului au un semnal țintă cu un motiv YXXh (h = Φ = orice aminoacid hidrofob). Clatrinul formează așa-numita formație de „clatrin-triskelion” prezentată aici:


(Imagine datorită utilizatorului Wikimedia Commons Phoebus87)

Clathrin este, de asemenea, responsabilă pentru endocitoză - înmugurirea veziculelor de chestii extracelulare (și a proteinelor membranei celulare) să vină  în  celulă. Aceasta se numește endocitoză mediată de clatrin . Receptorii din membrana celulară sunt endocitați foarte frecvent: întreaga populație de receptori hormonali se întoarce aproximativ la fiecare oră, mai ales atunci când sunt primiți hormoni. Preluarea receptorului într-o vezicule este o modalitate prin care celula poate tăia semnalul de intrare până când poate fi procesată.
Cele Notele de membrana plasmatică a discuta fibroza chistica pe scurt:  CFTR este un transportor ABC responsabil pentru pomparea Cl - în afara celulei (aceasta permite , de asemenea , Na +în). Pierderea funcției mutante nu pompează Cl - , care elimină forța motrice pentru osmoză, îngroșând mucusul și cauzând probleme de respirație. Există cel puțin 127 de mutanți CFTR care pierd funcția diferită (cel puțin, pentru câte teste Natera ), care (dacă ambele alele sunt dezactivate) provoacă fibroză chistică. Cea mai frecventă mutație este ΔF508 , care este aproximativ 3% din toate alelele CFTR europene și aproximativ 70% dintre cele mutante. Pierderea acelei fenilalanine modifică conformația CFTR, astfel încât codul de ieșire di-acid (aminoacizi D565 și D567) care vizează CFTR pentru veziculele exocitotice nu mai este corect expus și proteina nu ajunge niciodată la membrana celulară [ Wang 2004 ].

secțiune de discuții

În secțiune am citit Hu 2009 , care a arătat că proteinele de atlastină sunt implicate în crearea rețelei tubulare ER. Dovada a venit aproape în întregime din interacțiunile proteină-proteină. Am fost surprins că această lucrare a fost o afacere mare, pentru că au existat un milion de lucrări care arată interacțiuni proteină-proteină pentru hunttin și nimeni nu le crede cu adevărat pe toate și nu ne-a apropiat neapărat să știm ce face hunttin sau ce merge greșit în boala Huntington. Dar se pare că Hu a reușit să facă un caz destul de curat pentru interacțiunile atlastinilor cu reticulonica implicând un rol în formarea ER. Ajută faptul că Hu a putut să arate o „interacțiune genetică” pe lângă o interacțiune fizică (de legătură). O „interacțiune genetică” (a trebuit să mă uit) înseamnă atunci când „Uneori mutațiile din două gene produc un fenotip care este surprinzător prin prisma efectelor individuale ale fiecărei mutații. Acest fenomen, care definește interacțiunea genetică, poate dezvălui relații funcționale între gene și căi. ” [ Mani 2007 ].

PrP

Aceasta are o vechime de zece ani, așa că unele lucruri pot fi depășite, dar am considerat că recenzia lui Harris 2003 ( ft ) despre biologia celulelor PrP este extrem de clară și de ajutor.  Kim & Hegde 2002 au fost de asemenea de ajutor.  PrP este o proteină cale secretorie. Primii 22 de aminoacizi ai săi (MANLGCWMLVLFVATWSDLGLC) sunt o peptidă semnal care determină o translocare cotranslațională în ER. În mod normal, PrP este doar legat de GPI la capătul său C și este ancorat la partea exoplasmică a membranei. Dar aminoacizii 111-134 (HMAGAAAAGAVVGGLGGYMLGSAM) sunt un fel de  secvență slabă de ancorare a semnalului (tip II, cu aminoacizii +++ veniți înainte de ancora de semnal) care  uneori, dar nu întotdeauna devine un domeniu transmembran, inversând terminalul C în lumen. Și mai confuz, această secvență poate ajunge uneori doar ca un domeniu transmembran  fără  inversiunea, astfel încât N-ul terminus să fie în lumen. Așadar, există trei topologii de membrană ale PrP: vechi ancorate GPI obișnuite și două orientări transmembranare, așa cum este descris în Harris 2003 Fig 3 :

Rețineți cât de ciudat este Ctm PrP. Este totuși transmembrană, de asemenea, ancorată GPI, iar peptida semnalului N-terminal nu este niciodată desființată. În mod normal, formele transmembranare sunt <10% din totalul PRP. În unele condiții de laborator, procentul este mai mare și două dintre mutațiile cauzatoare de GSS (A117V și P105L) cresc, de asemenea, fracția de Ctm PrP până la 20-30% din totalul PrP. Dintre aceste trei forme, există o mulțime de dovezi că Ctm PrP este toxic și că ar putea juca un rol în formarea prionului, deși majoritatea mutațiilor genetice ale bolii prionice (inclusiv FFI D178N) nu par să afecteze topologia membranară a PrP. sau fracția de   Ctm PrP.

După ce PrP trece prin Golgi, este vizat pentru membrana celulară. Dar, potrivit lui Harris, nu stă doar acolo - este frecvent prin endocitoză mediată de clatrin și circulă prin celulă la fiecare ~ 60 minute, cu unele molecule clivate pe fiecare ciclu. Cuprul stimulează această endocitoză a PRP. Cele mai multe mutații ale bolii prionice genetice modifică localizarea PrP - de obicei atunci când este prezentă o mutație, mai puțin PrP se găsește pe suprafața celulei, cu mai multe acumulări în ER.