Sejtorganellumok az exocitotikus útvonalon

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
Golgi complex Dr. habil. Kőhidai László, egyetemi docens Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet 2008.
Advertisements

A fehérjék világa. Az élővilág legfontosabb szerkezeti és funkcionális építőkövei a fehérjék Szállítás és raktározás (hemoglobin, myoglobin, ferritin)
KIÜRÍTÉS. ÁLTALÁNOS ELŐÍRÁSOK A kiürítésre számításba vett útvonalon körforgó, toló, billenő és emelkedő zsalus rendszerű, valamint csak fotocella elven.
Szénhidrátok. Szénhidrátok kémiai felépítése Névmagyarázat, Összegképlet, Hivatalos kémiai megnevezés Szénhidrátok biológiai jelentősége: Fotoszintézis,
2011. évi zárás Készítette: Juhász Ágnes. 1. Zárást megelőző feladatok  Leltározás  Folyószámla egyeztetés (kapcsolt vállalkozásoktól egyenlegkérés)
TÁMOP program a Dél-alföldi Régióban Dél-alföldi Regionális Munkaügyi Központ.
1 Az önértékelés mint projekt 6. előadás 1 2 Az előadás tartalmi elemei  A projekt fogalma  A projektek elemei  A projekt szervezete  Projektfázisok.
Nukleinsavak Felfedezésük, típusaik Biológiai feladatuk Kémiai felépítésük Pentózok Foszforsav N-tartalmú bázisok Purin bázisokPirimidin bázisok.
33. lecke A nukleinsavak felépítése és jelentősége a sejt életében.
Könyvvizsgálati dokumentumok áttekintése. Minden olyan információ, ami a könyvvizsgálói vélemény kialakításához fontos és lényeges a könyvvizsgálati dokumentáció.
BEST-INVEST Független Biztosításközvetítő Kft.. Összes biztosítási díjbevétel 2004 (600 Mrd Ft)
Palotás József elnök Felnőttképzési Szakértők Országos Egyesülete
Védőoltások immunológiája
Fehérjék szabályozása II
Muraközy Balázs: Mely vállalatok válnak gazellává?
Adatbázis normalizálás
Gyűjtőköri szabályzat
Hogyan közelíthető meg Kelenföld kocsiszín vágányhálózata a Bartók Béla úti villamosvonalról? A Kelenföld kocsiszín előtti kezelővágányra a Móricz Zsigmond.
A sejt az élő szervezetek alaki és működési egysége
Star Trek Idegrendszer I. szex.
Videojáték.
Az eukarióta sejtek felépítése
Molekuláris biológiai módszerek
ENZIMOLÓGIA.
Az Európai Unió közlekedési politikája és a transzeurópai hálózatok
Az állatok és az ember egyedfejlődése
Hol található biztonsági megállóhely a vonalszakaszon?
Vörös-Gubicza Zsanett képzési referens MKIK
Növények világa.
A dél-koreai Nemzeti Levéltár, Szöul
Fehérjerétegek leválasztása és vizsgálata
Vezikuláris transzport
H+-ATP-áz: nanogép.
A mozgási elektromágneses indukció
A sejtmembrán Foszfolipid kettős réteg Poláros fej, apoláros láncok
Ismétlés.
Munka és Energia Műszaki fizika alapjai Dr. Giczi Ferenc
Tömör testmodellek globális kapcsolatai
Fiatal Regionalisták VII. Konferenciája
Felvételi
Bevezetés Az ivóvizek minősége törvényileg szabályozott
Dr. Röhlich Pál prof. emeritus
Sejtorganellumok az exocytotikus útvonalon
Hormonokról általában Hormonhatás mechanizmusa
Egészségügyi ügyvitelszervező szak Bevezető előadás
Kötőszöveti rostok és képződésük
Új molekuláris biológiai módszerek
Sejtorganellumok az exocytotikus útvonalon
Génexpresszió és az azzal kapcsolatos sejtorganellumok
Transzportfolyamatok. Vezikuláris transzport, endo-, exocitózis
Lipidek anyagcseréje.
Sejtorganellumok az exocitotikus útvonalon
Számítógépes vírusok.
STRUKTURÁLT SERVEZETEK: funkció, teljesítmény és megbízhatóság
CONTROLLING ÉS TELJESÍTMÉNYMENEDZSMENT DEBRECENI EGYETEM
Dr. Röhlich Pál prof. emeritus
Sejtorganellumok az exocitotikus útvonalon
Tantárgyfelosztás Mint az intézményi költségvetés alapdokumentuma
AVL fák.
Új pályainformációs eszközök - filmek
Fehérjék funkciói.
A Microsoft SharePoint testreszabása Online webhely
Sejt, sejtmembrán, endoplazmás reticulum
Az egyén társadalmi integrációja
Az állóképesség fejlesztésének módszertana
Makromolekulák Simon István.
A humán genom projekt.
A nukleinsavak.
OpenBoard Kezelő Tananyag közzététele a KRÉTA rendszerben.
Oféliák színháza.
Előadás másolata:

Sejtorganellumok az exocitotikus útvonalon (transzláció, riboszóma, dER, Golgi-app., szekréció, exocitózis) Dr. L. Kiss Anna Humánmorfológiai és Fejlődésbiológiai Intézet Semmelweis Egyetem, Budapest

Az endoplazmás reticulum → Golgi-app. útvonal Exocitózis: a sejtből kifelé irányuló transzport, vezikulum(ok) a vagy vakuolum(ok) kinyílása a sejtmembránon a két membrán fúziójával. Az endoplazmás reticulum → Golgi-app. útvonal 

Osztályozás a trans-Golgi hálózatból Exocytosis: Osztályozás a trans-Golgi hálózatból Sejtmembrán felé A. Membránfehérjék kijuttatása a sejtmembránba a trans-Golgi hálózatból lefűződő vezikulákkal, állandóan zajlik, vezikulák membrán fúzióval kinyílnak a felszínre B. Szekréciós fehérjéket tartalmazó vesiculák vagy vacuolumok lefűződnek a trans-Golgi hálózatról, membrán fúzióval kinyílnak a sejtmembránon, váladékuk kiürül Szabályozott exocytosis: exocytosis csak külső jelre (jelátvitel). Pl. hízósejt Konstitutiv exocytosis: folyamatosan, külső jel nélkül 2. Lizoszóma (ill. annak korai alakja, a késői endoszóma) felé Lizoszómális fehérjék lokalizációs jele: mannóz-6-foszfát, szállító receptorok: Man-6-P-receptorok 

Endoplazmás retikulum Membránnal körülvett üregrendszer (tubulusok, ciszternák): Porter és Palade durva felszínű (dER, rER) sima felszínű (sER)

Az endoplazmás retikulum (ER) rER sER EM kép 

A durva felszínű endoplasmás reticulum (dER) Erősen fejlett forma: sok párhuzamos ciszterna: ergasztoplazma (hasnyálmirigysejt részlete) Kevésbé fejlett forma: néhány ciszterna és tubulus hálózata (lutein sejt részlete)  EM kép EM kép 

Riboszóma riboszóma 60S (mono)riboszóma 40S nagy alegység kis alegység (mono)riboszóma 40S a fehérjeszintézis „munkaasztala”, két makromekuláris alegységből áll, (nagy alegység:3 RNS + 49 fehérje, kis alegység: 1 RNS + 33 fehérje), a két alegység a transzlációban kapcsolódik össze. Nagyság: 24 nm.

Riboszóma szintézis, „összeszerelés”: magvacska export a citoplazmába: magpórusokon 1 kötőhely a kis alegységben: mRNS-kötő hely 3 kötőhely a nagy alegységben: A (aminosav-kötő) hely P (peptidil-kötő) hely E (exit) hely

Transzláció (fehérjeszintézis) A génexpressziónak a transzkripciót követő második, fontos állomása: fehérjék összeszerelése aminosavakból a mRNS tárolt információ alapján. A cytoplasmában történik. Hozzávalók: 1. mRNS a génről RNS-re lemásolt információ az összeszerelendő aminosavak sorrendiségére. (kodonok, start-kodon: AUG, 3 stop-kodon, egy aminosavat több kodon is kódolhat, kezdőpont 5’-vég)  aminosavkötő hely 2. tRNS: fontos adapter molekula, egyik végén a rá specifikus aminosavat köti, átellenes végén a mRNS kodonját kötő komplementer bázistriplet (antikodon) van. mRNS-en kodonkötő hely   Kétdimenziós szerkezet Háromdimenziós szerkezet szimbólum

  EM kép A transzláció ismétlődő alapmozzanata: A komplett fehérjeszintetizáló gépezet  EM kép A transzláció ismétlődő alapmozzanata: egy aminosav hozzákötése a peptidlánchoz (a lánc hosszabbodása: elongáció). A 3 lépésből álló ciklus minden hozzákötendő aminosav esetében ismétlődik. 3 

Kotranszlációs transzport (vektoriális transzláció) Hogyan kerül a riboszóma a membránra? Mi történik az ER-ban? Fő funkció: bizonyos fehérjék szintézise, membránon átjuttatása (nascens, nem tekeredett állapotban) és módosítása Kotranszlációs transzport (vektoriális transzláció) Riboszómán megindul a fehérjeszintézis, első 15-35 aminosavnyi szakasz: ER-lokalizációs jel (szignálszekvencia). A jelet egy ribonukleoprotein komplex (signal recognition particle: SRP) ismeri fel. Hozzákötődik, felfüggeszti a transzlációt. SRP maga is jelként szerepel, az azt felismerő receptor a dER integráns membránfehérjéje (SRP-receptor). A riboszóma-SRP komplex ezzel a dER membránjához kötődik. Az SRP leválik, folytatódik a transzláció, a peptidlánc az ER membrán csatornáján (PCC, translocon) csúszik át. A riboszómát a csatorna köti a membránhoz. A transzláció végén:a szignálpeptidet egy enzim levágja, a csatorna szétesik. prokariótákban: Sec61 eukariótákban: PCC (protein conducting channel): fehérjék membránon való átjutásának a biztosítása

Riboszómák szabad riboszómák membrán-kötött riboszómák poliriboszómák

Durva felszínű endoplazmás retikulum

  A kotranszlációs transzport befejezése: 1. export és lizoszómális fehérjék esetén a peptidlánc teljesen bekerül az ER lumenébe  2. transzmembrán fehérjék esetén a lánc áthaladását a lánc egy hidrofób szakasza, a stop-transzfer szakasz akasztja meg. Ezzel a fehérje a membránban marad.  A szignálszekvencia levágódik (szignálpeptidáz enzim)

A peptidlánc sorsa a szintézis után: „minőség-ellenőrzés” az ER-ban Kémiai módosítások (poszt-transzlációs módosítások). Pl. szignálszekvencia eltávolítása, reaktív csoportok (pl. OH) felvitele, célzott fehérjehasítás, szénhidrátláncok rákapcsolása, N-glikozilálás, diszulfid hidak kialakulása …negyedleges szerkezet kialakulása A végső térbeli szerkezet felvétele (feltekeredés): vagy spontán (az aminosavsorrend meghatározza a végső, harmadlagos szerkezetet!), vagy segítséggel (chaperonok: belső üreggel rendelkező nagy fehérjekomplexek, belső terük segíti a peptidlánc helyes végső szerkezetének kialakulását) Hibás szerkezetű fehérjék lebontása. Felismerő fehérjekomplexek, megjelölés kis fehérjével (ubiquitinnel), átirányítása egy fehérjebontó komplexbe, a proteaszómába. Fehérjék célbajuttatása (sorting, targeting). Jelentősége. Lokalizációs jelek (egy vagy több, néhány aminosavból álló peptidszakaszok), a jelet felismerő receptorfehérjék a célorganellumokban, transzportmechanizmus.

A fehérjék szétosztása (sorting)

Sima felszínű endoplazmás retikulum Funkció: 1.) detoxifikáció a.) hidroxil, amino, szulfhidril, csoportok beépítése: citokróm P450 enzim; b.) hidrofil csoportok (glukuronsav, glicin, kénsav) konjugálása 2.) glikogén szintézis 3.) lipid szintézis 4.) Ca2+ raktározás: a lumenben Ca2+-kötő fehérjék

Golgi-apparátus Felfedezője: Camillo Golgi (1843-1926), 1898-ban ezüstözési technikával idegsejtekben hálózatot mutatott ki („apparato reticolare interno”). Nobel-díj 1906. Fénymikroszkópos kimutatása: speciális ezüstimpregnációval, tartós ozmiumsavas kezeléssel vagy immuncitokémiával Lokalizációja a sejtben: a mag mellett. Építő elemei: a dictyosomák (kis szemcseszerű elemek), melyek önállóan is jelen vannak, vagy hálózatba rendeződnek. A XX. sz. közepéig sokan műterméknek tartották.   hálózat dictyosoma Golgi-apparátus immuncitokémiai kimutatása tenyésztett kötőszöveti sejtben, Golgi-rezidens fehérje elleni ellenanyaggal Két idegsejt spinális ganglionból, Aoyama ezüstimpregnáció.

transz-Golgiról leváló szekréciós vezikulumok Golgi készülék - párhuzamosan rendezett, membránnal körülvett üregek (ciszternák) - riboszómák nincsenek - környezetükben sok vezikulum ill. vakuolum a poszt-tanszlációs módosítások legfontosabb helye transz-Golgiról leváló szekréciós vezikulumok vezikulumok az ER-ból

A Golgi-komplex (dictyosoma) elektronmikroszkópos képe kondenzáló vakuolum trans-Golgi hálózat (TGN)  dER cis-ciszterna trans-ciszterna cis-Golgi hálózat Golgi-vezikulák 

Történések a Golgi-ban Osztályozás: dER fehérjék vissza (speciális aminosav szekvencia a retrográd transzporthoz) a többi előre fehérje „előre” Glikoziláció (N-glikoziláció befejező szakasza, O-glikoziláció): sejtburok: glikoproteinek, glikolipidek, nyákanyag, extracelluláris mátrix: glükozaminoglikánok, proteoglikánok szintézise Szortirozás (sorting): a fehérjék megjelölésével

Történések a Golgi-apparátusban . Lizoszómális fehérjéken a mannóz foszforilációja (Man-6-P jel) dER dER → Golgi vezikuláris transzport Felesleges mannózok eltávolítása cis oldal  acetilglukózamin rákapcsolás galaktóz, sziálsav rákapcsolás glükozaminoglikánok szintézise) trans oldal Osztályozás, szulfát csoportok rákapcsolása Lizoszómális fehérjék exportfehérjék membránfehérjék lizoszóma felé sejtmembrán felé

Vezikuláris transzport a ciszternák között Fehérjetranszport két modellje a Golgi-apparátusban  Vezikuláris transport a ciszternák között Cisternák előrehaladása: cis oldalon épül, trans oldalon szétdarabolódik Vezikuláris transzport a ciszternák között Golgi rezidens enzimek visszaszállítása Golgiban módosított fehérjék transzportja: COP burkos vezikulákkal

Vezikuláris transzport a z ER és a Golgi apparátus között burkos vezikulumok: coatamer fehérje COPI, COPII

Úton a Golgitól a plazmamembránig mikrotubulusok mentén

Exocitózis

Két széli szekréciós granulum exocytosisa Exocytosis szekréciós sejtben (hízósejt) membránfúziós hely   Szekvenciális exocytosis: befelé haladva a granulumok fokozatosan egymásba nyílnak. Két széli szekréciós granulum exocytosisa

Exoszóma, mikrovezikulák

Felhasznált illusztrációk forrása:  Röhlich: Szövettan, 3. kiadás, Semmelweis Kiadó Budapest  Alberts – Johnson – Lewis – Raff – Roberts – Walter: Molecular biology of the cell. 5. kiadás, Garland Science  Saját prep. és/vagy felvétel, ill. rajz  Campbell – Reece: Biologie, Spektrum - Fischer