Proteínas transmembranales

Las proteínas integrales de membrana pueden quedar con uno o más segmentos transmembranales, en la membrana del RER y el carboxilo en el citoplasma, o viceversa. En el primer caso, el inicio de la translocación cotraduccional sucede en forma semejante a la descrita antes, con una secuencia señal de inicio en el extremo amino.

Durante la translocación puede reconocerse un segmento hidrofóbico de la proteína, que es la secuencia de alto en la translocación. Esta señal provoca que la proteína se suelte del canal de translocación y se difunda en la bicapa de lípidos. Una peptidasa corta la señal inicial en la luz del RER, provocando que la proteína quede con su extremo amino en el lumen del RER y el carboxilo en la cara citoplásmica Imagen.

Si la proteína tienen varios segmentos transmembranales su translocación es más complicada, porque  requiere varias secuencias señal internas. Algunas regiones sobrepasan la bicapa de lípidos de la membrana y otras no, o son transportadas parcialmente y quedan atrapadas en la membrana del RER. En el transcurso de la síntesis, la señal peptídica es reconocida y se dispara el mecanismo de translocación. La proteína naciente es translocada hacia la luz del RER hasta que aparece una señal de alto. Se libera la proteína a la bicapa y como no se separa la señal peptídica cercana al extremo amino terminal, queda la proteína con un bucle en la luz del RE y los extremos COOH y NH2 en el citosol. Este mismo mecanismo se puede repetir (señal de inicio + señal de alto) tantas veces como la proteína deba de insertarse en la membrana, generándose así los segmentos transmembranales de las proteínas de membrana. 

Las proteínas que se translocan cotraduccionalmente son de dos tipos: las solubles en agua, que son liberadas en el lumen o cisternas del RER, quedándose ahí o transportándose a Golgi, endosomas, lisosomas o siendo secretadas; y las transmembranales, que son translocadas parcialmente porque quedan atrapadas en la membrana del RER, en la membrana de Golgi, en la plasmática o en la de los distintos tipos de vesículas Imagen.