Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az eukarióta sejt legjelentősebb transzportja a vezikuláris transzport.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Az eukarióta sejt legjelentősebb transzportja a vezikuláris transzport."— Előadás másolata:

1 Az eukarióta sejt legjelentősebb transzportja a vezikuláris transzport

2 Vezikuláris transzport: szekréciós útvonal szabad riboszóma Endoplazmás retikulum Golgi Szekréciós vezikulum Plazma membrán Vezikuláris transzport Plazmamembrán konstitutív regulált szekréció (exocitózis)

3 Mi történik a Golgiban? Szénhidrátlánc átalakítás Szénhidrátlánc szintézis Osztályozás Cisz Golgi hálózat (CGN) Cisz Golgi Mediális Golgi Transz Golgi Transz Golgi hálózat (TGN) ERGIC szekréció

4 Néhány genetikai betegség, amely hibás Golgi működésre vezethető vissza

5 A réz szerepe hasonló a vaséhoz

6 Vér Cu metabolizmus ATP7A ATP7B Bélhámsejt májsejt Minden sejtben Csak májban

7 Menkes kór - ATP7A mutáció – XR – Cu hiány - enzimek működéséhez kell Wilson kór - ATP7B (máj,idegrendszer) XR – Cu felhalmozódás

8 Fehérjék, amelyek hibája izomdisztrófiát okoz

9 Glikoziláció hiányában nincs kapcsolódás A fehérjék glikozilációja a Golgiban történik.

10 Golgi glikozilációs enzimek, amelyek hibája izomdisztrófiát okoz

11 I (inclusion) sejt betegség Golgi - foszfotranszferáz hiány – lizoszómális enzimek nem kapnak M-6-P szignált, ezért szekrécióra kerülnek, a sejtbe került anyagok nem tudnak lebomlani =inclusion body-k Főleg fibroblaszt és makrofág ( más sejtekben más útvonal lehet?) letális

12 Vezikuláris transzport: endocitotikus útvonal Endoplazmás retikulum Golgi Plazmamembrán Korai endoszóma Lizoszóma Vezikuláris transzport Transzport vezikulum szabad riboszóma Késői endoszóma

13 A vezikulumok membránja nemcsak fehérjéket, de membránlipideket is tartalmaz

14 Membránlipidek jelentősége, szintézise és transzportja

15 Baktériumsejt plazmamembránja az eukarióta membrán felépítéséhez hasonló Gram+ Gram-

16 Plazmamembrán szerkezete Singer-Nicolson (1972) modell=fluid mozaik modell

17 A sejtalkotók membránja eltérő eredetű Plazmamembrán betűrődés (Sejtmagmembrán, endoplazmás hálózat, lizoszóma, Golgi) Prokarióta sejt bekebelezése (mitokondrium, peroxiszóma)

18 A plazmamembrán foszfolipidjei Phosphatidylinositol PE PS PC SM PI

19 Szterán vázas lipid Koleszterin is amfipátiás Csökkenti a membrán fluiditást

20 Perifériás fehérje Transzmembrán fehérje Integráns fehérje Perifériás fehérje A plazmamembrán fehérjék típusai hidrofób hidrofil

21 Plazmamembrán aszimetria Foszfolipidek eloszlása Fehérjék elhelyezkedése (meghatározzák a membrán működését) Glikolipidek és glikoproteinek (kívül)

22 Negatív töltésű A foszfolipidek elhelyezkedése a plazmamembránban

23 Az apoptózis első jele a PS externalizációja

24 Plazmamembrán aszimetria

25 A membrán komponensek egyenlőtlen eloszlása a (plazma)membránban (pl. egy polarizált sejtben) Konstitutív szekréció (lásd Golgi) alakítja ki

26 A Intracellular space or cytosol B Extracellular space or vesicle/Golgi apparatus lumen 1. Non-raft membrane 2. Lipid raft 3. Lipid raft associated transmembrane protein 4. Non-raft membrane protein 5. Glycosylation modifications (on glycoproteins and glycolipids) 6. GPI-anchored protein 7. Cholesterol 8. Glycolipid A membrán komponensek egyenlőtlenül oszlanak el a (plazma)membránban - lipid raft (mikrodomének)

27 Lipid raft összetétele és funkciója Összetétel: több szfingomielin, telített zsírsavlánc koleszterin rendezettebb szerkezet speciális fehérjék (receptorok) vastagabb a membrán Funkció: fertőzés (vírus, bakt), anyagfelvétel (kaveola), receptorok (szignál transzdukció)

28 Glikozilfoszfatidilinozitol (GPI) kötött fehérjék C-term

29 Paroxysmal nocturnal hemoglobinuria GPI-protein véd a komplementtel szemben GPI-protein hiányában lízis

30 Sima felszínű endoplazmás retikulum

31 Sima felszínű endoplazmás retikulum (SER) funkciói Általános membránlipidek (foszfolipidek koleszterin, ceramid) szintézise Ca ion tárolás Specifikus Szteroidok szintézise Méregtelenítés (máj) Glükóz metabolizmus

32 A foszfolipidek a SER-ben szintetizálódnak Foszfolipidek szintézise a SER membrán citoszol felöli oldalán Az ATP független aspecifikus flippáz a belső rétegbe teszi a molekulákat.

33 A specifikus ATP függő flippáz alakítja ki a foszfolipid aszimetriát

34 A membránlipidek szintézisében még részt vesz Golgi mitokondrium kardiolipin Baktérium membrán Belső mitokondriális membrán

35 Approximate Lipid Compositions of Different Cell Membranes PERCENTAGE OF TOTAL LIPID BY WEIGHT LIPID LIVER CELL PLASMA MEMBRANE RED BLOOD CELL PLASMA MEMBRANE MYELINMITOCHONDRION (INNER AND OUTER MEMBRANES) ENDOPLAS MIC RETICULUM E. COLI BACTERIUM Cholesterol Phosphatidylethanolamin e Phosphatidylserine 47925trace Phosphatidylcholine Sphingomyelin Glycolipids 7328trace 0 Others

36 Foszfolipidek transzportja SER-ből - membrán kontinuitás (ER, magmembrán) - vezikuláris transzport (Golgi, plazmamembrán stb.) - transzlokátor (mitokondrium, peroxiszóma)

37 Vezikuláris transzport: endocitotikus útvonal Endoplazmás retikulum Golgi Plazmamembrán Korai endoszóma Lizoszóma Vezikuláris transzport Transzport vezikulum szabad riboszóma Késői endoszóma

38 Endocitózis Makromolekulák vagy nagyobb részecskéknek a környezetből való felvétele és a korai, a késői endoszómához, majd a lizoszómához való továbbítása vezikulumok segítségével. Két fő forma: fagocitózis (vezikulum mérete  250 nm) pinocitózis (vezikulum mérete = 100 nm)

39 További csoportosítás

40 Klatrin és nem klatrin mediált endocitózis

41 Fagocitózis Egysejtűekben táplálkozási forma Magasabbrendűekben csak bizonyos sejtek (makrofág, granulocita, dendritikus sejt) nagyobb részecskék felvétele (baktérium, sejttörmelék, elhalt sejtek) receptor  szignál transzdukció  aktin átrendeződés  álláb képződés vezikulum = fagoszóma

42 Fagocitózis

43 Apoptotikus sejtek fagocitózisa

44 Pinocitózis (endocitózis) oldott makromolekulák felvétele minden sejt, folyamatosan vezikulum mérete kb. 100 nm Típusai: Makropinocitózis receptor mediált (klatrin mediált) kaveolin mediált klatrin és kaveolin független transzcitózis

45 A kaveola és kaveolin Főleg endothél sejteken és adipocitákon Lipid raftok területén

46 Klatrin szerkezete és a klatrin burkos vezikulum

47 Receptor (klatrin) mediált endocitózis LDL= Low density lipoprotein

48 Receptor mediált endocitózis és az LDL lizoszómális emésztése Korai endoszóma Lizoszóma pH  5,5 Késői endoszóma (multivezikuláris test=MVB) Reciklizáló endoszóma pH  6,0 pH  7,0 pH  5,0

49 Michael S. Brown and Joseph L. Goldstein 1985-ben Nobel díjat kapott a koleszterin metabolizmus szabályozásának felderítéséért Az ábrák a Nobel díj átadásakor elmondott előadás ábrái.

50 Az LDL-R mutációi és következményeik 1.Nincs receptor szintézis 2.Nem jut el a membránba 3.Nem tudja a az LDL-t megkötni 4.Nem marad a receptor a membránban 5.Nincs endocitózis

51 Familiáris hiperkoleszterinémia (leggyakoribb AD betegség) főbb tünetei Atherosclerosis szívinfarktus xanthomák atheromák

52 Ferrotranszferrin receptor mediált endocitózisa

53 Öröklődő haemochromatosis (a vas lerakódása) típusai Mutated gene Type 1AdultHFE Type 2AJuvenileHemojuvelin Type 2BJuvenileHepcidin Type 3AdultTransferrin receptor-2 Type 4AdultFerroportin Ha nem funkcióképes a transzferrin receptor-2 a szervezetben lerakódik a vas: szív, máj, endokrin mirigyek.

54 Mi történik a Golgiban? Szénhidrátlánc átalakítás Szénhidrátlánc szintézis Osztályozás Cisz Golgi hálózat (CGN) Cisz Golgi Mediális Golgi Transz Golgi Transz Golgi hálózat (TGN) ERGIC szekréció

55 A lizoszómális enzimek M-6-PO4 jelet kapnak a CGN-ben

56 A Golgi és a késői endoszóma között kétirányú a transzport I (inclusion)-sejt betegség – a lizoszómális enzimek nem kapnak M-6-P szignált és nem szállítódnak a lizoszómába. Az endocitózissal bekerült anyagok nem tudnak lebomlani - letális

57 A transzport vezikulumok és a lizoszóma Transzport proteinek (monomerek kiszállítása)

58 A savas pH-t a proton pumpa biztosítja Endoszóma, lizoszóma belseje

59 Plazmamembrán komponensek lizoszómális lebontása (mono)

60 A lizoszómában megemésztődő anyagok különböző eredetűek

61 Autofágia ER Membrán Lizoszóma Mitokondrium

62 Autofágia 30 ATG (autofágiával kapcsolatos) gén 3 forma mikroautofágia makroautofágia csaperon közvetített autofágia Funkció – éhezés - szövetspecifikus funkciók – vvt - sejten belüli patogének eltávolítása - sérült sejtkomponensek eltávolítása - programozott sejthalál egyik formája

63 Az autofágia formái

64 Az autofágia kettős szerepe a betegségekben

65 Autofágia szerepe a betegségekben LAMP2 (lysosome associated membrane protein) mutációja okozza a Danon betegséget (igen ritka) – váz és szívizomban autofág vakuolumok halmozódnak fel – X-hez kötött GSDtypeIIb

66 Az endocitózis speciális formája és speciális szerepei

67 Az anyai immunglobulin transzcitózisa

68 Plazmamembrán receptor szám regulálása Szignál transzdukció sejtválasz Csak a ligand bomlik le, a receptor reciklizálódik A ligand és a receptor is lebomlik

69 Lizoszóma tárolási betegségek

70 Defective metabolism of glycosaminoglycans (11 enzim) (also known as the “mucopolysaccharidoses”) MPS I | MPS II | MPS III | MPS IV | MPS VI | MPS VIIMPS IMPS IIMPS IIIMPS IVMPS VIMPS VII Defective degradation of glycan portion of glycoproteins aspartylglucosaminuria | fucosidosis, type I | fucosidosis, type II | mannosidosis | sialidosis, type I | sialidosis, type IIaspartylglucosaminuriafucosidosis, type Ifucosidosis, type IImannosidosissialidosis, type I sialidosis, type II Defective degradation of glycogen Pompe disease Defective degradation of sphingolipid components acid sphingomyelinase deficiency | Fabry disease | Farber disease | Gaucher disease, type I | Gaucher disease, type II | Gaucher disease, type III | GM1 gangliosidosis, type I | GM1 gangliosidosis, type II | GM1 gangliosidosis, type III | Tay-Sachs disease, type I | Tay-Sachs disease, type II | Tay-Sachs disease, type III | Sandhoff disease | Krabbé disease | metachromatic leukodystrophy, type I | metachromatic leukodystrophy, type II | metachromatic leukodystrophy, type IIIacid sphingomyelinase deficiencyFabry diseaseFarber diseaseGaucher disease, type I Gaucher disease, type IIGaucher disease, type IIIGM1 gangliosidosis, type IGM1 gangliosidosis, type IIGM1 gangliosidosis, type IIITay-Sachs disease, type ITay-Sachs disease, type IITay-Sachs disease, type IIISandhoff diseaseKrabbé diseasemetachromatic leukodystrophy, type Imetachromatic leukodystrophy, type IImetachromatic leukodystrophy, type III Defective degradation of polypeptides pycnodysostosis Defective degradation or transport of cholesterol, cholesterol esters, or other complex lipids neuronal ceroid lipofuscinosis, type I | neuronal ceroid lipofuscinosis, type II | neuronal ceroid lipofuscinosis, type III | neuronal ceroid lipofuscinosis, type IVneuronal ceroid lipofuscinosis, type Ineuronal ceroid lipofuscinosis, type IIneuronal ceroid lipofuscinosis, type IIIneuronal ceroid lipofuscinosis, type IV Multiple deficiencies of lysosomal enzymes galactosialidosis | mucolipidosis II | mucolipidosis IIIgalactosialidosismucolipidosis IImucolipidosis III Transport and trafficking defects cystinosis | mucolipidosis IV | infantile sialic acid storage disease (ISSD) | Salla diseasecystinosismucolipidosis IVinfantile sialic acid storage disease (ISSD)Salla disease Lizoszóma tárolási betegségek (kb. 50)

71

72 A lizoszóma defektusok sejttani okai Cathepsin A (eg.Tay-Sachs)

73 Pompe betegség (AR) 1-2% Lizoszómális alfa glikozidáz hiány – miopátia (szív, vázizmok), máj és idegrendszeri problémák GSDtypeII Enzim helyettesítés

74 Tay Sachs betegség (AR) Hexózaminidáz A(alfa) - lizoszómális enzim, ami a glikolipidek (gangliozidok - az idegsejtek membránjában nagyon sok található) lebontását végzi Hiányában a glikolipidek felhalmozódnak a sejtekben letális

75 Gaucher betegség (AR) Leggyakoribb lizoszóma tárolási betegség Glikozilceramid (főleg vvt és fehérvérsejtek membránjában) lebontásához szükséges glikozilcerebrozidáz (béta glikozidáz hiányzik) Fehér vérsejtek Lép, máj, agy, vese Bizonyos formáiban enzim helyettesítés Gaucher sejt

76 Lizoszóma tárolási betegségek terápiás lehetőségei Lysosomal storage disorder (LSD) treatments can be divided into those that directly modify the defective enzyme (red), those that reduce the levels of biosynthesis of the accumulating substrate (yellow), general treatments that deal mainly with the symptoms (green) and potential new therapies that will be based on intervening in downstream cellular pathways that are modified in LSDs (blue). Treatments that are framed in purple are in clinical use at present. With respect to treatments that directly modify the defective lysosomal hydrolase, recent studies have focused on the design of small molecules that are able to reactivate defective enzymes90, 91. The study of these so-called 'chemical chaperones' has received impetus from work showing that defective -90, 91 glucosidase could be reactivated in a Gaucher-disease model107. However, a significant amount of work is still required before this approach can become a107 real therapeutic option for LSDs.

77 A fehérjék szintézise és szortírozása I. szabad riboszóma (szintézis közben) Endoplazmás retikulum Ko-transzlációs transzmembrán transzport Membránhoz kötött riboszóma SRP

78 A fehérjék szintézise és szortírozása II. Golgi Plazmamembrán lizoszóma Vezikuláris transzport Endoplazmás retikulum Szekréciós vezikulum endoszóma Transzport vezikulum Reziduális test

79 A fehérjék szintézise és szortírozása III. szabad riboszóma (szintézis után) Sejtmag Kapu transzport NLS

80 A fehérjék szintézise és szortírozása IV. szabad riboszóma (szintézis után) szignál nélkül Citoszol Mitokondrium Peroxiszóma Poszttranszlációs transzmembrán transzport N-term. C term.


Letölteni ppt "Az eukarióta sejt legjelentősebb transzportja a vezikuláris transzport."

Hasonló előadás


Google Hirdetések