Przedziałły 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, luź źna struktura rozmieszczona w cytoplazmie Film Błony ER duŜ Ŝa płłynność ść fosfolipidy o łańcuchach nienasyconych duŜo PC i PE mało cholesterolu i sfingomieliny • podobny skłład lipidowy obu monowarstw • białłka integralne (enzymatyczne; transportują ące) 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 rozwinię ęta komórki sekrecyjne pęcherzykowe trzustki ( enzymy trawienne) plazmocyty (γ-globuliny) fibroblasty (kolagen) RER - brak erytrocyty ssaków plemniki SER - dobrze rozwinię ęta komórki gruczołłów dokrewnych kory nadnerczy (hormony sterydowe) hepatocyty (przerost SER po lekach)) mięś ęśni ęś (magazynowanie Ca2+) 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 białłek transport posttranslacyjny i kotranslacyjny 10-20 x103 białek w komórce człowieka Kotranslacyjne przemieszczanie białłek Sekwencja Sygnałłowa 15-35 aminokwasów (7-20 hydrofobowych) ER 1/3 białek komórki Kotranslacyjne przemieszczanie białka do światła ER SRP połączenie SS i SRP sekwencja sygnałłowa (N-koń ńcu) spowolnienie translacji przeniesienie kompleksu do błony nukleoproteina translokon 6 białłek RNA-300 nukl. 60Α Α SS - sekwencja sygnałowa do ER; SRP - cząstka rozpoznająca sygnał Film Kotranslacyjne przemieszczanie białka do światła ER odłączenie SRP od SS przeniesienie kompleksu do błony i związanie SRP ze swoistym receptorem uruchomienie translacji wnikanie białka do ER Sec 61 α, β, χ 2 podjednostki GTP-aza 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 białek politopowych do błony ER Sekwencja Sygnałłowa 16-26 aminokwasów hydrofobowych wewną ątrz łań ńcucha Kotranslacyjne przemieszczanie białek do błony ER Białko monotopowe błony komórkowej z domeną Nkońcową 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 błłonie 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 białłko opiekuń ńcze (hsp) ATP-aza; powinowactwo do odcinków hydrofobowych „kontrola jakości” białek Mukowiscidoza (zwłłóknienie 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 Sygnałł 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 białłek wiązania O-glikozydowe: reszty cukrowe - OH-Ser, Thr • sulfonowanie (siarkowanie) proteoglikanów, glikolipidów i glikoprotein (sufotransferaza) • dojrzewanie prekursorowych form białłek (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 białłek 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 Mikrografia elektronowa komórek β - niedojrzałe pęcherzyki sekrecyjne trzustki (niedojrzałe wakuole wydzielnicze zawierają proinsulinę) - dojrzałe pęcherzyki sekrecyjne segregacja białek transport hydrolaz do lizosomów (napełnianie lizosomów) Lizosom wtórny Lizosom pierwotny 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 błłona : • monotopowe glikoproteidy ( długie łańcuchy cukrowe, duŜo kwasów sjalowych) • pompa protonowa • liczne białłka przenoś śnikowe Lizosomy drogi prowadzące do degradacji w lizosomach ? bialłłka cytoplazmy (-Lys-PHe-Glu_Arg_Gln-) Lizosomy- degradacja organelli komórkowych • otoczenie błłoną ą obumarłłej organelli (pęcherzyki sekwestralne) • fuzja z lizosomem pierwotnym – wakuola autofagowa • sygnałł ? Koniec wykładu 6