ביותא א Flashcards
מהו הרכיב הנפוץ ביותר בממברנה של: חיידקים שכבת המיאלין מיטוכונדריה ו-ER כדוריות דם אדומות
חיידקים - פוספוטידיל אתנולאמין
שכבת המיאלין - גליקוליפידים
מיטוכונדריה ו-ER - פוספוטידיל כולין
כדוריות דם אדומות - כולסטרול
מה עובי הממברנה?
5 ננומטר
*ממברנה של יוקריוטים וריאבילית מאד, מכילה 500-2000 ליפידים שונים
פוספוגליצרידים
בעלי שלד גליצרול
לציטין
מונח גנרי הבא לציין חומר שומני חום צהבהב
באמת??
ספינגוליפידים
מה השלד ומה הרכבו?
בעלי שלד ספינגוזין
יש לו שני הידרוקסילים וקבוצת אמין
פוספוטידיל סרין
בעל מטען שלילי
כולסטרול
מולקולה אמפיפטית בעלת קבוצת הידרוקסיל וארבע טבעות קשיחות.
אינה מישורית אלא מסתדרת בקונפיגורציות
בממברנה, מצויה בתוך המונולייר ולא חוצה את שתי השכבות
בופריזציה של הממברנה
יוצר אינטראקציה עם שני פוספוליפידים
מפחית את חדירות הממברנה
מוריד את נק’ הקיפאון
מה קובע האם יווצר ליפוזום או מיצלה?
הצורה הגיאומטרית של הדטרגנט.
חרוט - מיצלה
גליל - ליפוזום
2 שיטות מרכזיות
ששימשו למחקר תנועת ליפידים בממברנה
הצמדה של ראש פלוריסנטי או חלקיק זהב לראש הפולרי
spin labled -
NO מוסיפים לקבוצת הליפידים
וזה ייתן לו ספין שניתן יהיה לזהות ב-
ESR - electron spin resonance
מהם סוגי התנועה של ליפידים בממברנה?
לטרלית - דיפוזיה פשוטה בעלעל רוטציה - סיבוב פשוט סביב הציר פלקסיה - פיסוק של הפוספוליפיד פליפ-פלופ - מעבר מעלעל אחד לאחר,נדיר יחסית. *כולסטרול דווקא עושה פליפ-פלופ מהיר.
מיהם ה
phospholipid translocators?
אנזימים שמסייעים לתנועה של פוספוליפידים בין העלעלים.
פליפאז - מהחיצוני לפנימי - ATP, to inner
פלופאז - מהפנימי לחיצוני - ATP, to outer
כיצד נמנע איחוי לא מבוקר של ממברנות,
למשל שני איברונים בתא?
בזכות מעטפת מיימית דקה שעושה אינטראקציה עם הראש הפולרי.
במה תלויה פלואידיות הממברנה?
בהרכב ובטמפרטורה
כולסטרול בממברנה
מפחית את הפרמיביליות
לא מפחית את הפלואידיות
LIPID RAFTS
החלבונים מתארגנים בזכות אינטראקציות חלבון-חלבון
אזור פונקציונלי בממברנה בעל פעילות מסויימת
עשירים ב:
גליקופרוטאינים
גליקוליפידים
GPI חלבוני
כולסטרול
ממברנה עבה באזורים אלו
סוג של ליפיד ראפט, חיוני לאנדוציטוזה - Caveolae
טיפת שומן
איברון עטוף בחד שכבה של פוספוליפידים
הרחבה: כולסטרול אסטר
הצורה הלא פעילה של כולסטרול
אחרי שהוא למשל קשור לח.ש
מולקולה הידרופובית לחלוטין
אין לו כבר הידרוקסיל!
הרכב עלעלי הממברנה
חיצוני:
ספינגומיאלין - ראש פולרי של פוספוכולין
פוספוטידיל כולין
LCAT - lecithin cholesterol acyl transferase
פנימי: עשיר בקבוצות אמינו טרמינליות פוספוטידיל סרין - (פנימי באפופוטוזיס) פוספוטידיל אתנולאמין פוספוטידיל אינוזיטול - משמש להולכת אותות בתור PIP2 המפורק עי פוספוליפאזות ל: IP3, DAG
גליקוליפידים
על העלעל החיצוני בלבד
כ-5% מהליפידים
אינם מכיליפ פוספט ולכן אינם פוספוליפידים
מורכבים על שלד ספינגוזין
מתאגדים בממברנה הודות לקשרי מימן בין קבוצות הסוכר וקשרי ואן דר ואלס
תורמים להיווצרות ליפיד ראפט
אינטראקציה וזיהוי בין תאים (מערב לקטינים)
משמשים נק’ עגינה לחיידקים, למשל טוקסין הכולירה
בתאי אפיתל נמצאים רק בצד האפיקלי - הגנה מפני פרוטאזות
ומשיכה של יונים חיוביים (סידן)
גנגליוזידים
סוג מורכב של גליקוליפידים
מכילים קבוצה סיאלית מסוג NANA
המקנה להם מטען שלילי
בתאי עצב מהווים 5-10%
לקטינים
חלבונים קושרי סוכר בעלי ספציפיות גבוהה
לסובסטרט שלהם. לפיכך בעלי תפקיד מכריע בזיהוי ביולוגי.
טאי זקס
מחלת אגירה,
מחסור באנזים המפרק גנגליוזיד GM2
חוסר באנזים ביתא הקסואמינידאז בלילזוזום
גושה
חוסר באנזים גלוקוצרברוזידאז,
האחראי על פירוק הגליקוליפיד גליקוזיל-צרמיד
כיצד החלבונים הבאים מחוברים לממברנה
פריפריאליים
מעוגנים
פריפריאליים - באמצעות אינטראקציית חלבון-חלבון
מעוגנים - ליפידיזציה עי ליפיד
קישור באמצעות ח.ש
חומצה מיריסטית - 14 פחמנים, נקשרת לקצה האמיני, נוצר קשר אמידי.
חומצה פלמיטית - 16 פחמנים, נקשרת לקבוצת תיול של ציסטאין בחלבון, קשר תיואסטרי
קבוצה פרנילית - נקשרת לקבוצת תיול של ציסטאין, נוצר קשר תיואתרי
SRC חלבוני
משפחה של חלבונים ציטוזוליים בעלי פעילות טירוזין קינאז,
נקשרים לממברנה עי קבוצת מיריסתיול
להגברת יציבות לעיתים גם עי חומצה פלמיטית - קישור התלוי בסיגנל חוץ תאי.
RAS משפחת
GTPase בעלי פעילות - Small GTPase
מעוגנים לממברנה עי קבוצת פרנילית וחומצה פלמיטית
Rab משפחת
קטנים, GTPase בעלי פעילות GTP במצב קושר הם חושפים ליפיד שמעגן אותם לממברנה כ lipid anchored כלומר הם חלבונים מסיסים חלק מהזמן ומעוגנים בשאר
מקטע חוצה ממברנה של חלבון
לרוב מדובר באלפא הליקס.
הקשר הפפטידי הוא פולרי, בסביבה ההידרופיבית של הממברנה זה מחייב את הקשרים הפפטידים ליצור קשרי מימן אחד עם השני.
אורך סגמנט חוצה ממברנה כ-20-30 ח.א
אך גם חבית ביתא, אורך סגמנט חוצה ממברנה כ-10 ח.א
המדד ההידרופתי
מדד המתאר את הנטייה ההידרופובית של ח.א, מאפשר לזהות סגמנטים טרנסממברנליים
מתאים יותר לאלפא הליקס מכיוון שסדין ביתא קצר מדי וקשה לזיהוי
החלבון גליקופורין
חוצה ממברנה פעם אחת
חביות ביתא
יכולות להיות גם אנזימים לא רק תעלות, רצפטורים ואז התעלה משמשת לתמיכה מבנית
מבנה קשיח יותר מאלפא הליקסת מאפשר קריסטולוגרפיה
8-22 גדילים
נפוצים בחיידקים, מיטו וכלורופלסט
ליבה הידרופילית
קשרי מימן קשיחים בין הגדילים, לא מאפשרים תזוזה (בניגוד לאלפא הליקס)
מהו Maltporin?
תעלה מסוג חבית ביתא בחיידקים
סלקטיבית מאד, מאפשרת מעבר רק של מלטוז
פורין
החלבון FepA
דוגמה מורכבת של חבית ביתא
22 גדילים
מעביר יוני ברזל
בחיידקים
OmpA - outer membrane protein A
OMPLA - outer membrane phospholipase
רצפטור לוירוס חיידקי
אנזים חיידקי מסוג ליפאז
Glycocalyx
מעטפת התא העשירה בסוכרים.
אפיניות גבוהה ללקטינים
דטגרגנט יוני -
לא יוני -
יוני - SDS
לא יוני - אוקטיגלוקוזיד, טריטון
ריכוז CMC
critical micelle concentration
מתחתיו הדטרגנט מתקיים כמונומרים, מעליו כמיצלות כאשר בריכוז זה נשמר שיווי משקל, מונומרים מתחברים ויוצאים והריכוז של החופשיים נשאר קבוע. מושפע מ: טמפ' pH ריכוז מלחים
דטרגנט יוני
ממיס חלבונים הידרופוביים
הורסים את המבנה המרחבי של החלבון מאחר ונקשרים לליבה ההידרופובית.
דטרגנט לא יוני
שומרים על המצב הנטיבי
נקבל מע’ של חלבוני ממברנה המצויים בתוך ליפוזומים ושומרים על הפעילות שלהם.
ניתן להרחיק את הדטרגנט עי דילול או הוספה של פוספוליפידים
מאפשר לבדוק רק צד אחד של החלבון, באופן אקראי.
ננו-דיסקים
חגורה עשויה מ
HDL
ולכן מסיסים בפלזמה
מאפשר לחקור את שני צידי החלבון
החלבון בקטריורודופסין
משאבת פרוטונים תלוית אור, מוציא פרוטונים
התגלה בארכאה
שבעה הליקסים שבמרכזם מולקולה קולטת אור - כרומופור מסוג רטינאל, קשור לליזין.
אור משרה שינוי מבני
ממיר אנרגיה סולרית לאנרגיה של מפל ריכוזים
מולקולות ליפידיות קשורות לאתרים בחלבון לייצוב
שימוש בטכניקה של
electron crystallography
שילוב של מיקורסקופ אלקטרונים ודיפרקציית אלקטרונים
בעל צבע סגלגל
fluorescence recovery after photobleaching (FRAP).
פוטובליצ’ינג
טכניקה המאפשרת למדוד את קצב הדיפוזיה הלטרלית של חלבונים ממברנליים עי סימון פלוריסנטי
קרן לייזר
מדידת זמן ההתאוששות - כתוצאה מדיפוזיה
שימש למדידת קבוע הדיפוזיה של חלבונים ממברנליים
וכן למדידת צמיגות הממברנה, כמו שמן זית
חסרונות:
לא ניתן לעקוב אחר חלבונים יחידים
אם חלבון מסוים לא נע לאזור ההתאוששות, זה לא בהכרח אומר שהוא לא מובילי. יכול להיות שהוא מוגבל לאזור מסוים.
Partition coefficient
קבוע הדיפוזיה של חלבונים ממברנליים
גדול - ההתאוששות מהירה יותר בפוטובליצ’ינג
Single partical tracking
מאפשרת לעקוב אחר חלבון יחיד עי הצמדת נוגדן עם סימון.
חלבונים וליפידים מוגבלים לעיתים לאיזורים מסוימים בממברנה
זה כך במרבית התאים
למשל לצד אפיקלי או בזולטרטלי
ההפרדה מתבססת למשל על צמתי אטימה
דוגמה קלאסית: תא זרע שמכיל 3 דומיינים ממברנליים מובחנים.
דוגמה נוספת - חלקים מובחנים בנוירון, אקסון, דנדריט…
ארבע דרכים ליצירת מדורים: יצירת אגרגטיים חלבוניים קישור לחלבון חוץ תאי לחלבון תוך תאי אינטראקציה עם חלבונים על פני תא אחר
מחלת HS
מוטציה בחלבון ספקטרין
ספקטרין
טטרמר הטרודימר
מה מכיל
Junctional complex
בכדוריות אדומות?
ספקטרין Adducin Band 4.1 Band 3 גליקופורין אנקירין אקטין טרופומיוזין
מהם Corals
דומיינים ממברנליים שנוצרים בגלל שלד התא.
יכולים להיות קבועים או זמניים.
מהם Bending proteins?
חלבונים שיוצרים עקמומיות בממברנה.
למשל עי:
ראש הידרופוסבי שנכנס בין הפוספוליפידים
חלבון הקושר את הראשים הפולריים
העקמומיות יכולה להיות חיובית או שלילית
מהו גודל הרגעין?
כמה נפח תופס
כ-2 מיקרומטר
כ-10%
לגרעין יש ממברנה….
כפולה, כלומר 4 שכבות.
בררנית מאד!!
כרומטין הוא?
דנא + חלבונים
כמה אחוז מהדנא נמצא כהטרוכרומטין?
כ-10%
מה כולל מוטיב ההיסטונים?
שלושה הליקסים, ביניהם 2 לולאות.
קישור הדנא להיסטוני הליבה
כ-142 קשרי מימן,
בין הליבה החלבונית לשלד הסוכר פוספט
קומפלקס NPC
מורכב מכ-30 סוגי חלבונים הקרויים נוקלאופורינים
קיים קשר אבולוציוני לחלבוני מעטפת דוגמת
COPII, קלתרין
מספרים משתנה בין תא לתא
כ-20,000 בתאי פורקנייה
כמעט ללא בגלייה
מעבר בתוך תווך מיימי
מולקולת קטנות מ-5000 דלטון עוברות בחופשיות
שומר על סימטריה, צד גרעיני וציטוזולי זהים
אילו חלבונים נוספים מכיל ה-NPC
Membrane ring proteins - מעגנים לממברנה
Scaffold
Channel nucleoporins
רבים מהחלבונים מכילים זרועות FG
פנילאלנין, גליצין
יוצרות מבנה לא מאורגן דמויי ג’ל
פיברילים הפונים לציטוזול ולגרעין, לא סימטריים
סיגנל NLS
בחלבונים הגדולים מ-60 קילודלטון
מורכב מליזין וארגינין
אם מדובר בקומפלקס חלבוני, מספיק חלבון אחד עם הסיגנל
וירוס ה- SV40
מכיל סיגנל שמאפשר לו להיכנס לגרעין
Karyopherins
גנים שמקודדים לאימפורטינים ואקספורטינים,
אימפורטינים ואקספורטינים
דומים עד כמעט בלתי ניתן להבחין אימפורטינים - NLS אקספורטינים - NES נקשרים מצד אחד לסיגנל ומצד שני לזרועות ה-FG חלבונים מסיסים
מערכת Ran
Ras associated nuclear protein
Monomeric GTPase protein
חיוני לתהליכי אימפורט ואקספורט לגרעין, משקיע את האנרגיה
ומעניק את הכיווניות!!
GAP in cytosol
GEF attached to chromatid
In GDP mode, imported to nucleus via special importine recognizing only GDP mode.
זה אימפורטין שלא קשור למשפחה
תהליך האימפורט לגרעין
חלבון האימפורטין קושר את המטען נכנס באמצעות זרועות FG בתוך הגרעין נקשר ל-RanGTP המטען משתחרר יוצאים ביחד ובציטוזול פוגש את GAP עושה הידרוליזה ל-GDP האימפורטין משתחרר
תהליך האקספורט מהגרעין
אקספורטין קושר מטען בגרעין ויוצא פוגש RanGDP המטען משתחרר ביחד הם חוזרים לגרעין פוגש את GEF קושר GTP האקספורטין משתחרר
shuttling proteins
חלבונים שמכילים גם סיגנל NES וגם NLS לכן נעים פנימה והחוצה מהגרעין. אם קצב הכניסה גבוה מקצב היציאה החלבון יהיה בעיקר בגרעין
חלקם נעים פנימה והחוצה כל הזמן, אחרים לא.
הבקרה על הטרנספורט עי כיבוי והדלקה של הסיגנלים, למשל עי זרחון.
או חלבונים שמחזיקים אותם בציטוזול, או מכסים את הסיגנל שלהם.
דוגמה לבקרה על טרנספורט
כולסטרול
SREBP - sterol response element binding protein
חלבון הבקרה על גן רדום השולט במטבוליזם של כולסטרול.
החלבון נוצר ונשמר כטרנסממברנלי ב-ER
מעוגן לשם עי SCAP
שקושר כולסטרול, כאשר אין לו כולסטרול לקשור, הוא עובר שינוי מבני ונכנס ביחד עם
SREBP
לוזיקולות טרנספורט לגולג’י.
בגולג’י הוא פוגש פרוטאז ספציפי שחותך את הדומיין הציטוזולי המשתחרר לציטוזול.
אז הדומיין החתוך נודד לגרעין ומפעיל את הגנים הנחוצים לאפטייק וביוסינתזה של כולסטרול.
כיצד יוצאים
snRNA, miRNA and tRNA
By the same family of export receptors & Ran-GTP
כיצד יוצאת?
mRNA
In large assemblies, up to 100 million D
מכיל מאות חלבונים מכתריסר סוגים.
אלו הם
mRNA rubonucleo-protein complex - mRNP’s.
לא מעורב ישירות Ran-GTP
הטרנסלוקציה דרך הגרעין מונעת עי הידרוליזת
ATP
NF-AT
nuclear factor activated T cells חלבון בקרת שעתוק אשר בתאי טי במנוחה מצוי בציטוזול במצב מזורחן. כאשר התאים מופעלים ריכוז הסידן התוך תאי עולה וחלבון פוספטאז מסיר את הזרחן. הצורה הלא מזורחנת חושפת סיגנל כניסה וחוסמת סיגנל יציאה. הקומפלס NF-AT cacinurin נודד לגרעין שםם הוא מפעיל שעתוק. התגובה מכובת כשריכוז הסידן יורד, וזרחון מחדש גורם לו לצאת לציטוזול.
תרופות לדיכוי מע החיסון פועלות על מנגנון זה, חוסמות דה זרחון עי
קלצינורין
למשל, ציקלוספורין
פירוק מעטפת הגרעין במיטוזה
דינאין מפרק אותה באופן אקטיבי
חלבוני ה-NPC
נקשר לאימפורטינים כדי לאפשר הרכבה מחדש
החלבונים מתפזרים ב-ER
מבחינת עיגון, לכרומטין יש אינטראקציה עם?
הלמינה הגרעינית ועם חלבונים טרנסממברנליים של הממברנה הפנימית.
הרכבה מחדש של הגרעין
מצריכה את Ran-GTP
שמשחרר את ה-NPC
מהאקספורטינים
