Przedziały komórkowe siateczka endoplazmatyczna (ER)

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
pierwotny
Choroba komórek z ciałkami inkluzyjnymi
( brak enzymu fosforylującego mannozę w strefie cis aparatu Golgiego)
Lizosom
wtórny
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 ?