Wykład 8
Translokacja białek do ER * kotranslacyjny transport do ER * mechanizm działania SRP + receptor SRP w translokacji białka do ER * transbłonowe białka ER * dojrzewanie i segregacja białek w ER * siateczka śródplazmatyczną szorstka- obecność rybosomów, podobna zawartość kwasów tłuszczowych do gładkiej, w szorstkiej znajduje się mniej fosfolipidów, mniej cholesterolu, gładka- więcej fosfolipidów, więcej cholesterolu
Siateczka szorstka synteza białek sekrecyjnych, lizosomowych, wakuolarnych, integralnych składników błon, glikozylacja podstawowa, glikozylacja terminalna w AG ( odpowiedzialna jest za dobudowywanie końcowych cukrów, czyli znajdujących się na nieredukującym końcu dojrzałego N- glikozydu).
Siateczka gładka Biosynteza tłuszczów prostych i złożonych * triglicerydów * fosfolipidów, glikolipidów * steroidów ( cholesterol) * witaminy C * procesy detoksykacji ( wątroba)
Znaczniki enzymowe siateczki gładkiej hydrolaza glukozo-6- fosforanowa. (glukozo-6-fosfataza) à defosforylacja glukozo-6-fosforanu do glukozy à uwolnienie grupy fosforanowej i transport wolnej glukozy
Glikozylacja białek Glikoproteiny- białka powierzchniowe komórki i sekrecyjne, przyłączenie reszt cukrowych ( oligosacharydów), zmiana konformacji- ochrona przed proteolizą; zwiększenie rozpuszczalności- grupy hydroksylowe; sortowanie i kierowanie białek ( reszty cukrowe)
Glikoproteiny to zewnętrzna powierzchnia błon
Białka cytozolowe- brak glikozylacji.
Glikozylacja białek- wiązanie oligosacharydów O- glikozydowi (seryna, treonina) poprzez galaktozę, N- acetylogalaktozaminę ; N- glikozydowi ( asparagina) poprzez glukozę, Acetylogalaktozaminę.
Połączenie O- glikozydowi poprzez glukozę- jądro komórkowe
Oligosacharydy związane N- glikozydowi.
à wysokomannozowe przed procesem dojrzewania zawierają tylko reszty mannozy i glukozy
à złożone przed procesem dojrzewania zawierają różne reszty mannozy, galaktozy, fruktozy, N- acetylogalaktozaminę.
Wysokomannozowe i złożone mają wspólny prekursor 14 jednostek.
Glikozylacja podstawowa w ER glukoza-4, mannoza-9, N- acetylogalaktozaminę-2 + asparagina.
Dolichol wielonasycony lipid umocowany wiązaniem piro fosforanowym.
* Kotranslacyjny N- glikozylacja białka w ER
* Terminalna glikozylacja- przebudowa rdzenia sacharydowego w AG
* Transferaza glikozydowi
* Asparagina
Reorganizacja mostków dwusiarczkowych białkowa izomeraza dwusiarczkowi ( w Retikulum endoplazmatycznym, od strony światła ER)
Dojrzewanie immunoglobulin w ER
- łańcuch lekki
- łańcuch ciężki
- białko opiekuńcze- chaperonowe BiP
W ER pozostają białka z sekwencją retencyjną KDEL ( u zwierząt) u roślin HDEL.
Dojrzewanie i segregacja białka w aparacie Golgiego
W aparacie Golgiego odbywa się * dalsza glikozylacja glikoprotein ( modyfikacja reszt cukrowych, synteza oligosacharydów złożonych) * dojrzewanie białek ( zmiana konformacji, cięcia proteolityczne) * synteza lub odsłanianie sygnałów transportowych * zagęszczanie wysegregowanych białek i ich pakowanie do pęcherzyków transportujących * dalsza glikozylacja glikolipidów, włączanie glikozoaminoglikanów w proteoglikany, siarkowanie, proteoliza form prekursorowych, sortowanie i pakowanie produktów wydzielniczych
* region cis- fosforylacja mannozy, przycinanie łańcucha mannozowego
* medial dodanie N- acetyloglukozaminy, przycinanie łańcucha mannozowego
* trans dodanie galaktozy, sieć trans- wakuole kondensujące
ER- transport zwrotny- białka posiadające sekwencje retencyjne KDEL, HDEL
Dojrzewanie insuliny ER- preproinsulina ( peptyd sygnałowy) à reorganizacja wiązań dwusiarczkowychà AG, wygięcie C fragmentu białka, Pobiałko à AG- aktywna, dojrzała insulina, białko dwupeptydowe.
Segregacja białek w aparacie Golgiego Sygnały transportowe z aparatu Golgiego
a) Do lizosomu- synteza sygnału fosfomannozowego
b) Do wakuoli- peptydowa sekwencja sortująca na N- Końcu
c) Wydzielanie- glikoproteiny ścianowe, peptyd sortujący, inne specyficzne reszty cukrowe.
1. Synteza lub odsłanianie sygnałów sortujących
2. Segregacja i zagęszczanie ( wiązanie sygnału z receptorem)
3. Formowanie pęcherzyka
4. Transport pęcherzykowy
Egzocytoza Jądroà ERà Diktiosomà droga regulowana, droga konstytutywna
Pęcherzyk transportującyà aktywacja v-SNAREà t-SNARE ( białko blokujące, na początku t-SNARE jest blokowane przez białko blokujące). Aktywacja v-SNARE przez GTP.
Dokowanie pęcherzyka
1. Uwolnienie t-SNARE dzięki oddziaływaniu białka Rab.
2. Utworzenie kompleksu trans ( v-SNARE i t-SNARE znajdują się w dwu błonach) i powstanie cząstek fuzyjnych
Białka fuzyjne ( SNAPs, NSF)
Fuzja pęcherzyka z błoną docelową
1. Fuzja błon i utworzenie kompleksu cis v-SNARE i t-SNARE znajdują się w tej samej błonie
2. ATP zależy rozpad kompleksu v-SNARE + t-SNARE, uwolnienie białka Rab oraz białek fuzyjnych
Segregacja białek lizosomalnych Sygnały transportowe z Aparatu Golgiego, Do lizosomuà Synteza sygnału fosfomannozowego
Mechanizm segregacji białek lizosomalnych: Synteza sygnału fosfomannozowego, białko lizosomalne z odpowiednią łatką sortującą, oligosacharyd mannozy + białko lizosomalne
UDPà UMP Urydyno monofosforan N- acetyloglukozaminy , przyłączenie UMP urydyno acetyloglukozaminy do domeny katalitycznej à domena katalityczna .
- Związanie sekwencji sortującej z miejscem rozpoznaniaà transferaza N- acetyloglukozaminowaà domena rozpoznająca sekwencję sygnałową
Przyłączenie fosforanu N- acetyloglukozoaminy do mannozy oligosacharydu związanego z białkiemà N- acetylofosfoglikozydazaà mannoza-6-fosforanà receptor mannozo-6-fosforanu
Transport enzymów hydrolitycznych do lizosomu
Prekursorà M6Pà receptor M6Pà endolizosom
Na przykład przy użyciu pęcherzyków klatrynowych
Proces recyklizacja receptorów
Drogi tworzenia lizosomów – Fagolizosom ( droga fagocytozy) – autofagolizosom ( autofagosom, autofagia) autofagolizosom – endocytoza ( endosom wczesny i późny)- endolizosom – przy udziale ER – endolizosom
Import białek do peroksysomów – Beta oksydacja kwasów tłuszczowych – rozkład puryn – detoksykacja ( na przykład rozkład etanolu w wątrobie) – synteza lipidów eterowych ( plazmalogeny- składnik mieliny) – synteza kwasów tłuszczowych, cholesterolu
Sekwencja sygnałowa do peroksysomów zlokalizowana na końcu C białka
Transport ten odbywa się przy rodzinie białek Pex5
Mechanizm powstawania pęcherzyków transportujących
1. Adaptyny tGDP, związanie kompleksu Adaptyny + GDP, przy błonie gdzie znajdują się receptory
2. Defosforylacja- formowanie pęcherzyka od zewnętrznego przyłączenia białek płaszcza.
Rainhardt