Transport pęcherzykowy zachowanie asymetrii sortowanie przenoszonego materiału zachowanie odrębności organelli precyzyjne oznakowanie
Transport pęcherzykowy szlak wydzielniczy przemieszczanie i sortowanie białek cargo rozpuszczalne i błonowe carriers - przenośniki selekcja cargo - mikrodomeny lipidowe - rekrutacja białek płaszcza
Transport pęcherzykowy etapy transportu
pączkowanie z przedziału macierzystego Opłaszczenie pęcherzyków: płaszcz koatomerowy COP typu I płaszcz koatomerowy COP typu II płaszcz klatrynowy formowanie błony przy tworzeniu pęcherzyka udział w wychwytywaniu cząsteczek cargo
Transport pęcherzykowy tworzenie płaszcza klatrynowego film
pączkowanie - tworzenie płaszcza klatrynowego adaptyny: 1 - aparat Golgiego; 2 - błona komórkowa
tworzenie płaszcza klatrynowego Mikrografie elektronowe błony komórkowej oocytu kury - tworzenie dołka, pęcherzyka opłaszczonego klatryną (pobieranie lipidów i białek)
pączkowanie z przedziału macierzystego sygnalizacja przez białka wiąŝące GTP (GTP-azy z rodziny ARF/Sar) Arf/Sarmolekularne wyłączniki Arf wiązanie białek płaszcza COPII wiązanie cargo
pęcherzyki opłaszczone klatryną białkami COP Mikrografia elektronowa (metoda zamraŝania i rytowania) wewnętrznej powierzchni błony komórkowej fibroblastów skóry (dołki i pęcherzyki klatrynowe) Mikrografia elektronowa cystern aparatu Golgiego izolowanych z komórek (odpączkowujące pęcherzyki opłaszczone białkami COP)
Transport pęcherzykowy transport, dokowanie, fuzja SNARE (SNAP receptors)(soluble N-ethylmaleimide sensitive factor attachment protein receptor) v-snare (vehicle) na powierzchni pęcherzyków transportowych t-snare (target) na powierzchni przedziałów docelowych
transport, dokowanie, fuzja cykl GTP-azowy Rab rekrutacja białek motorycznych; dokowanie pęcherzyków - białka wiąŝące
Transport pęcherzykowy lokalizacja białek Rab Rab1 ER, aparat Golgiego Rab2 sieć cis Golgiego Rab3A pęcherzyki synaptyczne i wydzielnicze Rab4 wczesne endosomy Rab5A błona komórkowa, pęcherzyki klatrynowe Rab5B wczesne endosomy Rab6 cysterny Golgiego (trans i środkowe) Rab7 późne endosomy Rab9 późne endosomy, sieć trans Golgiego około 70 róŝnych białek Rab w komórkach ssaków
białka SNARE mogą pośredniczyć w fuzji błon <1.5 nm
Transport pęcherzykowy fuzja pęcherzyka transportującego SNAP NSF NSF (N-ethylmaleimide-sensitive fusion protein) SNAP s (soluble NSF attachment protein)
Transport pęcherzykowy dysocjacja białek SNARE
Transport pęcherzykowy transport anterogradowy transport retrogradowy
Transport pęcherzykowy transport retrogradowy drogi endocytozy
Drogi endocytozy Fagocytoza Pierwotniaki pobieranie pokarmu Fagocyty (kręgowce) makrofagi osiadłe (komórki Kupffera Browicza; komórki pyłowe;) makrofagi wędrujące leukocyty obojętnochłonne obrona przed infekcją
Fagocytoza średnica pęcherzyka > 250nm duŝe cząstki: bakterie, wirusy, obumarłe komórki.. pył nieorganiczny ( azbest, pył krzemowy) uaktywnienie receptora fagocyta przeciwciała (Fc) oligosacharydy fosfatydyloseryny sygnał don t eat me
Fagocytoza przymocowanie (rozpoznanie cząstki) tworzenie kubka fagocytarnego zamknięcie fagosomu fuzja z lizosomem degradacja (dyfuzja cząsteczek; ciałka resztkowe)
Fagocytoza (10 11 erytrocytów dziennie) Mikrografia elektronowa fagocytującego neutrofilu Skaningowa mikrografia elektronowa fagocytującego makrofaga
Rodzaje endocytozy
Pinocytoza (endocytoza fazy płynnej) średnica pęcherzyka < 150nm niedyskryminacyjna szybkość Endocytoza kierowana receptorami (adsorpcyjna) selektywna (1000 x)
Endocytoza kierowana receptorami ( endocytoza LDL) cholesterol trudno rozpuszczalny cholesterol transportowany w krwioobiegu jako LDL polarna powierzchnia apolarny rdzeń Apo B
Transport pęcherzykowy endocytoza kierowana receptorami
endocytoza kierowana receptorami (np. endocytoza LDL) uszkodzony gen kodujący receptor dla LDL -kumulacja cholesterolu we krwi predyspozycja do powstawania arteriosklerozy (rodzinna hipercholesterolemia)
endocytoza kierowana receptorami Pobieranie: cholesterol transferyna (Ŝelazo) niektóre witaminy (B12) hormony białkowe czynniki wzrostu wirusy (grypy, HIV) toksyny bakteryjne niektóre enzymy cytokiny
endocytoza kierowana receptorami losy cargo (ligandów): - degradacja (LDL) (czynniki wzrostu) - transcytoza (Ig) - recyklizacja (transferyna Fe 2+ ) Komórka nabłonka jelita
Peroksysomy Peroksysomy - pierwotne utleniacze (mikrociała) w komórkach zwierzęcych i roślinnych 0,2 1,8 µm pojedyncza błona kanały białkowe (1 kda) ziarnista macierz (matriks) brak DNA, rybosomów inkluzje: tzw. rdzeń (nukleoid) odkryte przez Ch. de Duve'a w 1965
Peroksysomy Nukleoid krystaliczna postać oksydazy moczanowej (rozkład kwasu moczowego do alantoiny) Mikrografia elektronowa peroksysomów z hepatocytów szczura
Peroksysomy Import białek sekwencje sygnałowe: Ser-Lys-Leu C-koniec (zazwyczaj) peroksyny; białka receptorowe i kanałowe (?) Powstawanie z ER podział
Peroksysomy pochodzenie? endosymbiontyczne najwcześniej przyswojone endosymbionty brak DNA, rybosomów, podwójnej błony enzym oksydaza D-aminokwasowa duŝe podobieństwo peroksysomów u odległych eukariotów (badania genetyczne)
zróŝnicowane funkcjonalnie (50 rodzajów enzymów) Peroksysomy utleniają róŝne substraty (zuŝycie tlenu do 20%) bez syntezy ATP (dyssypacja energii w formie ciepła) (1) utlenianie: RH 2 + O 2 R + H 2 O 2 (2) rozkład H 2 O 2 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2 katalaza oksydazy flawinowe lub H 2 O 2 + RH 2 = R + 2 H 2 O peroksydaza R- aldehydy, fenole, alkohole... donorem elektronów do redukcji
Peroksysomy w komórkach zwierzęcych - funkcje utleniające utlenianie róŝnych substratów (alkoholu etylowego serce,wątroba) β-oksydacja kwasów tłuszczowych długołańcuchowych (do-8c) (peroksysomowa oksydaza acetylo Co A) degradacja puryn (enzymy cyklu purynowego) metabolizm aminokwasów (aminotransferazy) synteza cholesterolu i dolicholi (enzymy w hepatocytach) synteza plazmalogenów (glicerofosfolipidy- eterolipidy)
Peroksysomy w komórkach roślinnych funkcje róŝnorodne peroksysomy liściowe (funkcje utleniające) peroksysomy brodawek korzeniowych (uczestniczące w przyswajaniu azotu) glioksysomy (nasiona roślin oleistych) (katabolizm kwasów tłuszczowych i synteza z nich cukrów) (β-oksydacja, cykl glioksalanowy, cykl Krebsa, glukoneogeneza ) 2 acetylo-coa bursztynian (cykl Krebsa) szczawiooctan (szlak glukoneogenezy) fosforany fruktozy, glukoza, sacharoza
Peroksysomy Mikrografia elektronowa peroksysomów z komórek mezofilu liścia tytoniu (A) oraz glioksysomów z komórek nasienia pomidora (B)