Vezikuláris transzport

Az előadások a következő témára: "Vezikuláris transzport"— Előadás másolata:

1 Vezikuláris transzport
Dr. med. habil. Kőhidai László Egyetemi docens Semmelwesi Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet 2008.

2 Intracelluláris vezikuláris transzport
Kommunikáció – sejten belül; sejt-környezet Belső membránrendszer Anyagok felvétele és emésztés helyére (lizoszómák) szállítása - endocitózis Proteinek szállítása az ER-Golgi útvonalon a felszíni membránhoz - exocitózis

3 Vezikuláris transzport fő útvonalai a sejtben
In the biosynthetic secretory pathway (red arrows), proteins are translocated from the ER to the plasma membrane or (via late endosomes) to lysosomes In the endocytotic pathway (green arrows), molecules are ingested in vesicles derived from the plasma membrane and delivered to early endosomes and then (via late endosomes) to lysosomes Retrieval (Blue arrows) Many endocytosed molecules are retrieved from early endosomes and returned to the cell surface for reuse Some molecules are retrieved from the late endosome and returned to the Gogi Some are retrieved from the Golgi and returned to the ER

4 Intracelluláris vezikuláris transzport
A kétirányú, kompartmentek közti transzport egyensúlyban van Ezt a membránproteinek folyamatos visszaáramlása biztosítja

5 Bioszintetikus-szekréciós
útvonal Endocitotikus útvonal Helyreállító-fenntartó útvonalak

6 Transzport vezikulum A membránnal határolt vezikulumok meghatározott anyagokat szállítanak Szekréció Lizoszómális enzimek Membrán és ECM összetevői A szállítás irányát a membrán összetevői határozzák meg ld. donor és target compartmentek

7

8 A vezikuláris transzport molekuláris alapjai
A bioszintetikus-szekréciós és az endocitotikus útvonalak 10 vagy több kompartment között teremtenek kapcsolatot Megfelelő molekuláris egyezés (receptor/ligand) határozza meg a transzport irányát, a membránok fúzióját.

9 Burkos vezikulumok A burok szerepe:
Egyes membrán-komponenseket (pl. receptorok) meghatározott membrán-foltokba (patch) koncentrál A burokkal fedett felszín lefűződésének elősegítése – vezikulum képzés

10 Burkos vezikulumok típusai
Clathrin-burkos vezikulum COPI-burkos vezikulum COPII-burkos vezikulum Mindegyik típusra eltérő traszport jellemző

11 A három burkos vezikulum morfológiailag is megkülönböztethető

12 Clathrin-burkos vezikulum:
Golgi – plazmamembrán transzportok COPI- és COPII-burkos vezikulumok: dER - Golgi közti transzportok

13 A clathrin-burok építőeleme a triskelion

14 A triskelion zikk-zakk és globuláris szerkezeti elemei
Clathrin-burok A triskelion zikk-zakk és globuláris szerkezeti elemei

15 Clathrin felépítésének összehasonlítása

16 A clathrin-burok kialakulásában résztvevő
protein-protein és protein-lipid kapcsolatok

17 Emlősök clathrin-kötő fehérjéi

18 Clathrin-burkos vezikulum leválása
BUROK KÉPZÉS ÉS CARGO KIVÁLASZTÁS LEFŰZŐDÉS KEZDETE VEZIKULUM KÉPZŐDÉSE BUROK LEVÁLÁSA Alberts et all. Molecular Biology of the cell

19 Receptor-mediált endocitózis
A dynamin szerepe a lefűződés folyamatában A Dinamin egy G-fehérje, GTP-t köt és bont. Alberts et all. Molecular Biology of the cell

20

21 Receptor-mediált endocitózis
Alberts et all. Molecular Biology of the cell

22 Összefoglalás: Clathrin-burkos vesiculum

23 Összefoglalás: COPII-burkos vesiculum

24 Összefoglalás: COPI-burkos vesiculum

25 Vezikulum és a célmembrán fúziójának lépései (1)

26 Vezikulum és a célmembrán fúziójának lépései (2)
NSF – N-ethylmaleimide sensitive factor SNAP – soluble NSF attachment protein SNAP-25 – synaptosomal associated protein 25 kDa VAMP – vesicle associated membrane protein

27

28 A vezikulum-membrán fúziójának
fontos komponense: a protonpumpa

29 A membrán-úzió fő molekuláris komponenseinek
összeépülése SNAP-25 VAMP Syntaxin n-Sec1-syntaxin komplex n-Sec1 SNAP-25 – synaptosomal associated protein 25 kDa VAMP – vesicle associated membrane protein

30 Vesicularis transport –
„Budding”

31 Vesicularis transport –
„Docking”

32 „Kiss and run” fúzió

33 SNARE proteinek szubcelluláris eloszlása
syntaxin VAMP SNAP-25 egyéb CCP – cl.-coated pit CCV – cl-coated vesic. DCV – dense core vesic. IC – intermed. comp. SNARE – soluble N-ethylmaleimide sensitive factor attachment protein receptor

34 G-fehérjék szerepe a vezikuláris traszportban (1)

35 Rab-ciklus

36 G-fehérjék szerepe a vezikuláris traszportban (2)

37 A vezikuláris transzportért felelős fehérjék
génjeinek feltételezett száma

38 SNARE-ek és az evolúció
S. cerevisiae H. sapiens