Sejtorganellumok az exocitotikus útvonalon

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
IV. rész DNS-RNS-fehérje eukariótákban
Advertisements

Eukarióta sejtek Maghártyával határolt sejtmag Sejtszervecskék
Sejtmag és osztódás.
III. rész DNS-RNS-fehérje prokariótákban
Összefoglaló feladatok
Sejtélettan 2011 masszőr évfolyam.
A sejtalkotók és működésük
Fejezetek a sejtbiológiából
Készítette: Bacher József
Génexpresszió más (nem-E.coli) prokariótában
DNS replikáció DNS RNS Fehérje
DNS replikáció DNS RNS Fehérje
DNS replikáció DNS RNS Fehérje
Fehérjeszintézis Szakaszai Transzkripció (átírás)
A SEJT.
Kedvenc Természettudósom:
Génexpresszió (génkifejeződés)
A sejt A sejt felépítése, sejtek energia-termelő rendszerei, szintetikus folyamatok és anyag-átalakítások, információátadás-jelzőrendszerek.
Endoszimbionta sejtorganellumok II.
Az eukarióta sejt legjelentősebb transzportja a vezikuláris transzport
Kötőszöveti rostok, a kötőszövet fajtái Dr Gallatz Katalin
Golgi complex Dr. habil. Kőhidai László, egyetemi docens Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet 2008.
Vezikuláris transzport
A kemotaxis célreakciója – A fagocitózis
A sejt az élő szervezetek alaki és működési egysége
Lizoszóma Enzimek Membrán proteinek Transzport molekulák a membránban
Poszttranszlációs módosítások Készítette: Cseh Márton
Egészségügyi mérnököknek 2010
ANTIGÉN-SPECIFIKUS T – SEJT AKTIVÁCIÓ
Protein szintézis Protein módosítás 3. Protein transzport.
Nukleinsavak és a fehérjék bioszintézise
Nyitott biologiai rendszerek
Sejtmag és osztódás.
A sejtalkotók I..
A foszfát csoport az S, T és Y oldalláncok hidroxil- csoportjához kapcsolódik.
Replikáció, transzkripció, transzláció
Az exogén és endogén antigének bemutatása
durvafelszínű-Endoplazmatikus Retikulum dER
Endocitózis - Exocitózis
Vezikuláris transzport Dr. med. habil. Kőhidai László Egyetemi docens Semmelwesi Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet október 16.
Golgi complex BIOLOGIA, SE,FOK
Immunbiológia - II. A T sejt receptor (TCR) heterodimer CITOSZÓL EXTRACELLULÁRIS TÉR SEJTMEMBRÁN kötőhely  lánc  lánc VV VV CC CC VV VV
2004-es kémiai Nobel-díj. Díjazottak Aaron Ciechanover Avram HershkoIrwin Rose The Nobel Prize in Chemistry 2004 was awarded jointly to Aaron Ciechanover,
ANTIGÉN-SPECIFIKUS T – SEJT AKTIVÁCIÓ RÉSZTVEVŐK Antigénből származó peptideket bemutató sejt A T limfocita készletből szelektált peptid-specifikus T sejt.
DNS szintézis, replikáció Információ hordozó szerep bizonyítéka Avery-Grifith kísérlet Bakterifágos kísérlet.
34. lecke A fehérjék felépítése a sejtben. Lényege: Lényege:  20 féle aminosavból polipeptidlánc (fehérjelánc) képződik  A polipeptidlánc aminosav sorrendjét.
Nukleinsavak. Nukleinsavak fontossága Az élő szervezet nélkülözhetetlen, minden sejtben megtalálható szénvegyületei  öröklődés  fehérjék szintézise.
Rafts are liquid-ordered domains that are more tightly packed than the surrounding non-raft phase of the bilayer. The tighter packing is due to the saturated.
Biomérnököknek, Vegyészmérnököknek
Az endocitózis, hetero- és autofagocitózis és a vezikuláris transzport
DNS replikáció DNS RNS Fehérje
A sejt az élő szervezetek alaki és működési egysége
Golgi komplex, fehérjék szortírozása és a vezikuláris transzport
Vezikuláris transzport
A sejt szerkezete A sejt az élő szervezetek alaki és működési egysége
Golgi complex BIOLOGIA, SE,FOK
Sejtorganellumok az exocytotikus útvonalon
Kötőszövet: sejtek és alapállomány
Sejtorganellumok az exocytotikus útvonalon
A génexpresszió és az ezzel kapcsolatos struktúrák
Egészségügyi ügyvitelszervező szak Bevezető előadás
Sejtmag, kromatin, kromoszóma. Replikáció.
Dr. Röhlich Pál prof. emeritus
Génexpresszió és az azzal kapcsolatos sejtorganellumok
Sejtorganellumok az exocitotikus útvonalon
Sejtalkotók az endocitotikus útvonalon
Sejt, sejtmembrán, endoplazmás reticulum
Sejtorganellumok az exocitotikus útvonalon
Sejtalkotók az endocitotikus útvonalon
Exocitózis, endocitózis, vezikuláris transzport
Előadás másolata:

Sejtorganellumok az exocitotikus útvonalon (transzláció, riboszóma, dER, Golgi-app., szekréció, exocitózis) Dr. L. Kiss Anna Anatómiai, Szövet-és Fejlődéstani Intézet Semmelweis Egyetem, Budapest 2016

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 Membránfehérjék kijuttatása a sejtmembránba a trans-Golgi hálózatból lefűződő vezikulákkal, állandóan zajlik, vezikulák membrán fúzióval kinyílnak a felszínre Konstitutiv exocytosis: folyamatosan, külső jel nélkül B. Szekréciós fehérjéket tartalmazó vezikulák vagy vakuolumok lefűződnek a trans-Golgi hálózatról, membrán fúzióval kinyílnak a sejtmembránon, váladékuk kiürül Konstitutiv exocytosis: folyamatosan, külső jel Szabályozott exocytosis: exocytosis csak külső jelre (jelátvitel). Pl. hízósejt 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 

Riboszóma riboszóma 60S (mono)riboszóma 40S nagy alegység kis alegység (mono)riboszóma 40S a fehérjeszintézis „munkaasztala”, két makromekuláris alegységből áll, (nagy alegység:3 féle 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 Iniciáció: lánckezdés: AUG triplet Elongáció: láncnövekedés: ismétlődő lépések Termináció: láncbefejezés: „értelmetlen” kodonok 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 

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 

Durva felszínű endoplazmás retikulum

Kotranszlációs transzport (vektoriális transzláció) Hogyan kerül a riboszóma a membránra? Mi történik az ER-ban? Fő funkció: bizonyos a.) fehérjék szintézise, b.) membránon átjuttatása (nascens, nem tekeredett állapotban) és c.) módosítása Kotranszlációs transzport (vektoriális transzláció) Szabad 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

  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