Lizoszóma Enzimek Membrán proteinek Transzport molekulák a membránban Savas hidrolázok (proteáz, nukleáz, glikozidáz, foszfatáz) Több mint 40féle enzim Membrán proteinek Glikoziláltak – védelem a bontó enzimek ellen Transzport molekulák a membránban a proteolitikus bontás termékeit szállítják a citoplazmában

Lizoszóma szerkezete © 2000 by Geoffrey M. Cooper

LAMP = lysosome associated membrane proteins a lizoszóma integráns membrán proteinjei LAMP-2 cholesterin szállítás LAMP-2 hiánya – fokozott autophagia

Mitokondrium

Száma sejtenként változó Vvt, anaerob paraziták – 0 Állandó Spermiumok – 24 Dinamikusan változó Fehérvérsejtek – 300 Májsejtek – 2000 Egyes betegségekben megnő – pajzsmirigy túlműködésben

lapos krisztás tubuláris

a mitokondrium, mint ozmométer Normál ozmotikus állapotok hypo-ozmotikus körülmények Kondenzált állapot

Sejten belüli elhelyezkedés Általában diffúzan a citoplazmában vagy a nagy energia igényű helyeken izomban a miofibrillumok között a spermium tengelyfonala körül

Mátrix a mtDNS több példánya mtRNS mitoriboszómák (70S) Piruvát-dekarboxiláz enzimkomplex a citromsav ciklus enzimjei a zsírsav oxidáció enzimjei néhány aminosav (Thr, Ile, Met, Val) oxidációjának enzimjei

Belső membrán 70-80%-a fehérje kardiolipin Relative impermeábilis 3 légzési enzimkomplex (elektron-transzport lánc) ATP szintáz TIM (translocon of inner membrane)

Külső membrán kevés fehérje Relative permeábilis:< 5000 dalton jellemző fehérjéje: porin TOM (translocon of outer membrane)

Mitokondriális fehérje transzport I. TIM = Translocon of Inner Membrane TOM = Translocon of Outer Membrane SAM = Sorting and Assembly Machinery Alberts és mtsai: Molecular Biology of the Cell, 5. kiadás, 2008 nyomán .

A fehérje importhoz ATP hidrolízis járul. Mátrix fehérjék transzportja A fehérje importhoz ATP hidrolízis járul. Mitokondriális fehérje transzport I. Alberts és mtsai: Molecular Biology of the Cell, 5. kiadás, 2008 nyomán .

A SAM főleg -lemezes fehérjék pl. a porin transzportját végzi. A külső membrán fehérjéinek transzportja Mitokondriális fehérje transzport II. Alberts és mtsai: Molecular Biology of the Cell, 5. kiadás, 2008 nyomán .

Mitokondriális fehérje transzport III. A belső membrán és az intermembrán tér fehérjéinek transzportja Az OXA a mátrixból származó fehérjéket illeszti be a belső membránba A TIM22 a membránt többször átérő fehérjék beillesztéséért felelős Alberts és mtsai: Molecular Biology of the Cell, 5. kiadás, 2008 nyomán Mitokondriális fehérje transzport III.

A mitokondriumok osztódása Mitochondriális DNS A mitokondriumok osztódása Szabályozott, de nincs szinkronban a sejt osztódásával A mtDNS-ek véletlenszerű replikációja A lipidek a sER-ből származnak, de egy része kardiolipinné alakul át

Mitokondriális DNS gyűrű alakú (cirkuláris) nincsenek intronjai Anyai öröklődés Megtermékenyüléskor a spermium mitokondriumai elvesznek Mitokondriumok DNS-ei nem egyformák, gyakran egy sejtben is eltérő DNS tartalommal Ritka betegségek gyűrű alakú (cirkuláris) nincsenek intronjai nincs nukleoszómális szerkezet gyenge DNS repair  magas mutációs ráta

Mitokondriális betegségek Mt-DNS Leber-féle optikus neuropathia - pontmutáció; tizenéves korban kezdődik; mindkét szem megállíthatatlan látásvesztése Süketség + I típusú diabetes Magi DNS – mt-fehérjék (~30) Progresszív externalis ophthalmoplegia Congenitalis izom dystrophia

A mitokondrium egyéb funkciói Apoptózis - A citokróm C kiszabadul a mitokondriumból és a kaszpáz aktivációs kaszkád beindul 2. Öregedés - reaktív szabadgyökök károsítják a DNS-t és a fehérjéket 1. Ca2+ ion tárolás – amikor a citoszol Ca2+ koncentrációja túl magas

Egy nem-mitokondriális betegség mitokondriális hatásokkal Malignus hyperthermia A sER ryanodin receptorának mutációja

A bakteriális eredet bizonyítékai Cirkuláris mt DNS (Nem-Mendeli öröklődés) a legkisebb ismert genetikai rendszer 13 polipeptid szintézise A mitoriboszómák mérete (70S) Formilmetionin lánckezdő aminosav Antibiotikum érzékenység A porin jelenléte a Gram negatív baktériumokban Hasonlóságok az elektrontranszport láncban és az ATP szintáz enzimben Az osztódás módja