Golgi complex BIOLOGIA, SE,FOK

Az előadások a következő témára: "Golgi complex BIOLOGIA, SE,FOK"— Előadás másolata:

1 Golgi complex BIOLOGIA, SE,FOK 2015. 10. 08.
Dr. habil. Kőhidai László, egyetemi docens Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai INtézet

2

3 Multiphoton fluorescence image of cultured HeLa cells

4 Camillo Golgi (1843-1926) Nobel díj 1906
"internal reticular apparatus"

5 Szerkezet zsákok (sacculus) csövek vezikulumok
Szerkezeti-működési egysége: dictyosoma 4-6 sacculus sub-kompartmentekre osztott szerkezet cisz-Golgi medialis Golgi transz-Golgi cisz-Golgi network (CGN) transz-Golgi network(TGN)

6 A Golgi lemezes-csöves-vezikulumokból álló hálózata

7 A növényi sejtek dictyosomái
A sejtfal komplex polyszaccharidáinak szintézise (hemicellulóz, pektinek)

8 A Golgi helyzete szabadon kitapadó sejtek minta által indukált
cgi doi pnas minta által indukált kitapadás

9 A Golgi és a sejtváz viszonya

10 Fő funkciói válogatás transzformáció (átalakítás) membránba-csomagolás
transzport válogatás transzformáció (átalakítás) membránba-csomagolás

11 A Golgi – a sejt diszpécsere

12 A Golgi fő oda- és elvezető útjai

13

14

15 Vizsgálati módszer: „Pulse-chase” technika

16 A vezikulumok viszik előre
Ciszternális előrehaladás dER Vezikuláris transzport Az anyagok ciszternával együtt haladnak előre A vezikulumok viszik előre az anyagokat

17 A sejt vázrendszerének szerepe

18 CGN a peptidek az ER-ből vezikulumokban érkeznek
az érkező peptidek N-glikoziláltak nem történt válogatásuk az ER-ben A proteinek kétirányú transzportja: az ER szolubilis, endogén proteinjei transzport vezikulumokban recirkulálnak - retenciós szignál szükséges lizoszómális enzimek válogatása és transzportja

19 A lizoszómális enzimek válogatódása és modifikációja
Mannóz-6-foszfát (M-6-P) szignál: a lizoszómális hidrolázok felismerésén alapul az ú.n. “signal patches” (szignál foltok – az aminosavak megfelelő 3D kombinációja) megkívánt fő enzime: GlcNAc-foszfotranszferáz Mannózok foszforilációja: elősegíti ezen enzimek osztályozását/válogatását további módosítástól véd

20 Az M-6-P jelölés

21 N- és O-glikoziláció

22 Glikoziláció a Golgi-ban
Az N-glikozilációs mintázat módosítása cisz-Golgi: mannóz - típusú oligoszaccharidok komplex oligoszaccharidok TGN: sziálsavval történő kapcsolás – negatívan töltött O-glikoziláció: főként a mediális- és a transz-Golgi-ban zajlik a Ser és Thr oldalláncai glikozilálódnak

23 © 2000 by Geoffrey M. Cooper

24 CGN cisz-Golgi mediális-Golgi transz-Golgi TGN mannóz foszforiláció
(lizoszómális prot.) mannóz eltávolítás galaktóz hozzáadás sziálsav hozzáadás GlcNAc hozzáadás osztályozás CGN cisz-Golgi mediális-Golgi transz-Golgi TGN

25 Az M-6-P jelölés jelentősége

26 Egyéb módosulások glukóz-amino-glikán (GAG) láncok
szulfatálás (proteoglikánok, peptidek Tyr rez.-ai) - TGN proteolítikus módosítás – szekréciós vezikulum

27

28 Lipidek szintézise a Golgi-ban
ceramid glikolipidek szfingomyelin

29 A TGN-ből induló fő transzport útvonalak

30 A TGN-ből induló fő transzport útvonalak
endoszomális-lizoszomális compartment transzport vezikulumok - M-6-P receptorok felszíni membrán - szekréció konstitutív szekréció – a felszíni membrán és az ECM lipid és peptid komponenseinek transzportja exocitózis regulált szekréció

31 Konstitutív szekréció
Regulált szekréció

32 compartmentjeinek enzim tartalma
A Golgi különböző compartmentjeinek enzim tartalma acid phosphatase trans Golgi network osmium reduction cis-Golgi unstained

33 A szekréciós vezikulumok módosulásai
szelektív aggregáció - TGN további modifikáció és válogatás inaktív előanyagok - aktív enzim vagy hormon (pl. preproinzulin - proinzulin - inzulin) koncentrálás - vízvesztés hidratálás – pl. proteoglikánok egyes citoplazmatikus anyagok felvétele pl. hisztamin

34 A Golgiból elvezető fő útvonalak

35 Alternatív útvonalak egyes molekulák, melyek nem a rER-en szintetizálódnak (pl. interleukin 1a és 1b - IL1a-IL1b, bázikus fibroblaszt növekedési faktor-bFGF) ezeket az ú.n. ABC-transzporterek szállítják (ATP-binding casette) az alternatív útvonal egyéb szerepe: - mérgező proteinek eltávolítása - a citoszól protein koncentrációjának szabályozása

36 Hibák a válogató mechanizmusban
lizoszómális enzimek nem kerülnek bele az endoszómába DE az enzimek belekerülnek a constitutív szekréciós útvonalba és kiürülnek I (=inclusion) = zárványsejt betegség: - az enzimeken nincs M-6-P szignál - a lizoszómális enzimek “kiszabadulnak” a sejtből - a sejten belüli emésztés károsodik - a nem-emésztett anyagok ZÁRVÁNY-TESTEKET alkotnak

37

38 A Golgi és a sejtosztódás

39

40 A membrán-futószalag hálózata eukaryota sejtben

41 Sejtalkotó-függő lipid-anyagcsere

42