Przedziały komórkowe siateczka endoplazmatyczna (ER) Pochodzenie ER inwaginacja błony - (kanały trnslokacyjne) i rozrost cysterny spłaszczone woreczki tubule Siateczka śródplazmatyczna retikulum endoplazmatyczne (ER) Mikrografia fluorescencyjna ssaczych fibroblastów wybarwionych immunofluorescencyjnie na białka rezydujące ER 2 µm dynamiczna, luźna struktura rozmieszczona w cytoplazmie Film
duŝa płynność Błony ER fosfolipidy o łańcuchach nienasyconych duŝo PC i PE mało cholesterolu i sfingomieliny podobny skład lipidowy obu monowarstw białka integralne (enzymatyczne; transportujące) modyfikację potranslacyjną białek syntezę lipidów transport do wnętrza cystern ER Siateczka śródplazmatyczna regiony funkcjonalne synteza i fałdowanie białek; degradacja białek synteza steroidów metabolizm trucizn metabolizm hemu magazyn Ca +2 segregacja białek i eksport tworzenie osłonki jądrowej (kompleksy porowe)
Siateczka śródplazmatyczna szorstka (RER) rybosomy cysterny błony gładka (SER) RER - dobrze rozwinięta komórki sekrecyjne pęcherzykowe trzustki ( enzymy trawienne) plazmocyty (γ-globuliny) fibroblasty (kolagen) RER - SER - brak erytrocyty ssaków plemniki dobrze rozwinięta komórki gruczołów dokrewnych kory nadnerczy (hormony sterydowe) hepatocyty (przerost SER po lekach)) mięś ęśni (magazynowanie Ca 2+ ) SR SER - brak erytrocyty
Funkcje ER synteza białek: - błon (komórki, jądra, organelli szlaku wydzielniczego ) - rezydujących w świetle organelli szlaku wydzielniczego - na eksport modyfikacje potranslacyjne białek synteza lipidów transport białek i błon regulacja warunków jonowych w cytoplazmie (Ca +2, H + ) Translacja i transport białek transport posttranslacyjny i kotranslacyjny 10-20 x10 3 białek w komórce człowieka
Kotranslacyjne przemieszczanie białek Sekwencja Sygnałowa 15-35 aminokwasów (7-20 hydrofobowych) ER 1/3 białek komórki Kotranslacyjne przemieszczanie białka do światła ER SRP połączenie SS i SRP spowolnienie translacji 6 białek RNA-300 nukl. sekwencja sygnałowa (N-końcu) nukleoproteina przeniesienie kompleksu do błony translokon 60Α Film SS - sekwencja sygnałowa do ER; SRP - cząstka rozpoznająca sygnał
Kotranslacyjne przemieszczanie białka do światła ER przeniesienie kompleksu do błony i związanie SRP ze swoistym receptorem odłączenie SRP od SS uruchomienie translacji wnikanie białka do ER 2 podjednostki GTP-aza Sec 61 α, β, χ związanie rybosomu z błoną przez białka błonowe (ryboforyna I i II) Kotranslacyjne przemieszczanie białek rozpuszczalnych przez błonę ER
Kotranslacyjne przemieszczanie białek monotopowych do błony ER Kotranslacyjne przemieszczanie Sekwencja Sygnałowa 16-26 aminokwasów hydrofobowych wewnątrz łańcucha białek politopowych do błony ER
Kotranslacyjne przemieszczanie białek do błony ER Białko monotopowe błony komórkowej z domeną N- końcową po stronie cytoplazmatycznej ER -potranslacyjne modyfikacje białek glikozylacja tworzenie wiązań dwusiarczkowych fałdowanie tworzenie kompleksów (oligomerów)
Siateczka śródplazmatyczna glikozylacja białek synteza oligosacharydów - cytoplazmie oligosacharyd (2 + 5) -dołączenie do dolicholu (22-C lipid, alkohol poliprenoidowy) - przeniesienie do ER - dobudowanie cukrów - przeniesienie na białko w błonie ER (14 cukrów) glikozylacja białek glikozylacja na asparaginie obecnej w sekwencji Asn-X- Thr lub Asn-X- Ser oligosacharyd prekursorowy (drzewko z 14 cukrów ) dołączany do większości białek w błonach RER (wiązaniem N-glikozydowym) dojrzewanie oligosacharydów - enzymy glikozylujące Funkcje oligosacharydów: ochrona białka przed degradacją sygnał transportowy dla białka rozpoznawanie komórek
ER - tworzenie wiązań dwusiarczkowych utlenienie par reszt cysteinowych - (enzym w świetle ER) kowalencyjne wiązania dwusiarczkowe stabilizacja struktury białka ER - kontrola jakości białek białko opiekuńcze (hsp) ATP-aza; powinowactwo do odcinków hydrofobowych
kontrola jakości białek Mukowiscidoza (zwłóknienie torbielowate) zwyrodnienie płuc Siateczka śródplazmatyczna biosynteza lipidów (fosfoglicerydów) Fosfataza cholinowa Transferaza acylowa Transferaza cholinowa kwas fosfatydowy diacyloglicerol fosfatydylocholina
Siateczka śródplazmatyczna biosynteza lipidów Siateczka śródplazmatyczna biosynteza lipidów specyficzność flipaz
Siateczka śródplazmatyczna Biosynteza i transport lipidów specyficzne białka transportujące LTPs - lipid-transfer protein kieszeń wiąŝąca hydrofobowa (konserwatywne) wymiana lipidów Siateczka śródplazmatyczna transport białek i błon
segregacja białek transport pęcherzykowy zwrotny do ER Sygnał retencji (pozostawania) Białka rezydujące ER-- sekwencja KDEL [ Lys-Asp-Glu-Leu-COOH] Białka błonowe ER --- sekwencja KKXX [lys-lys-x-x-cooh] Aparat Golgiego lokalizacja ilość: 1- setki Film 15.1 Mikrografia fluorescencyjna fibroblastu (wybarwione immunofluorescencyjnie białka rezydujące w AG)
rozmieszczenie Film 15.1 Aparat Golgiego 3-20 cystern stos Golgiego
Aparat Golgiego otoczka jądrowa RER VTC sieć cis Golgiego Mikrografia elektronowa AG w zwierzęcych komórkach wydzielniczych funkcjonalna kompartmentalizacja
biochemiczna kompartmentalizacja Aparat Golgiego funkcje modyfikacje reszt cukrowych glikoprotein i glikolipidów wiązanie N-glikozydowe: -Asn- 14 cukrowy oligosacharyd (2 GlcNAc, 9 Man, 3 Glc) cis trans glikozylacje pewnych białek wiązania O-glikozydowe: reszty cukrowe - OH-Ser, Thr
sulfonowanie (siarkowanie) proteoglikanów, glikolipidów i glikoprotein (sufotransferaza) dojrzewanie prekursorowych form białek (sieć trans) kontrolowana proteoliza (odcinki prepeptydowe) (proalbumina) proteoliza i łączenie łańcuchów wiązaniami dwusiarczkowymi (preproinsulina) synteza polisacharydów (komórki roślin) (glikozoaminoglikany, hemiceluluza, pektyny) synteza sfingomieliny i glikosfingolipidów przemieszczanie i sortowanie lipidów i białek powstawanie tratw lipidowych
transport pęcherzykowy białek sekrecyjnych i do błony komórkowej szlak podstawowy Filmy 15.9 i 15.10 hormony, śluz, enzymy trawienne formowanie pęcherzyka sekrecyjnego Immature vesicle clathrin - segregacja i agregacja białek wydzielniczych - niedojrzałe pęcherzyki sekrecyjne - dojrzałe pęcherzyki sekrecyjne Mikrografia elektronowa komórek β trzustki (niedojrzałe wakuole wydzielnicze zawierają proinsulinę)
segregacja białek transport hydrolaz do lizosomów (napełnianie lizosomów) Lizosom pierwotny Lizosom wtórny Choroba komórek z ciałkami inkluzyjnymi ( brak enzymu fosforylującego mannozę w strefie cis aparatu Golgiego) Lizosomy miejsce trawienia wewnątrzkomórkowego lizosomy jądro mitochondria Komórka endotelialna
Lizosomy C. de Duve -1955 I. Miecznikow - 1865 wodniczki trawiące błona : monotopowe glikoproteidy ( długie łańcuchy cukrowe, duŝo kwasów sjalowych) pompa protonowa liczne białka przenośnikowe Lizosomy drogi prowadzące do degradacji w lizosomach? bialłka cytoplazmy (-Lys-PHe-Glu_Arg_Gln-)
Lizosomy- degradacja organelli komórkowych otoczenie błoną obumarłej organelli (pęcherzyki sekwestralne) fuzja z lizosomem pierwotnym wakuola autofagowa sygnał? Koniec wykładu 6