Ch 15 - Intracellular Compartments and Transport Flashcards
Hoe zijn de celcompartimenten ontstaan?
Door endosymbiose –> the theorie is dat plasmamembranen naar binnen zijn gegeven bij bijv. de vorming van de celkern, waardoor het DNA omsloten werd door een membraan
Hoe komen eiwitten op verschillende plekken in de cel? (4)
- Protein sorting
- Vesicular transport
- Secretory pathways
- Endocytic pathways
Protein sorting - waar gaan eiwitten in principe heen?
Eiwitten blijven in het cytosol tenzij ze een signaal krijgen dat ze ergens anders heen moeten.
De signalen zijn sequenties van aminozuren, wat een soort label wordt die aangeeft naar wel compartiment het eiwit moet.
Wat zijn 3 mechanismen om organellen te importeren door een membraan heen?
- Transport door kernporien
- Transport over het membraan heen mbv transporteiwitten
- Transport blaasjes
Kernporien -
- transport gaat beide kanten op (in en uit de kern)
- Grotere moleculen hebben een nuclear lokalisatie eiwit nodig
- Eiwitten kunnen in hun gevouwen vorm door de porie heen getransporteerd worden
Kernporien -
Werking
Eiwit dat naar de kern moet:
- eiwit bindt met het lokalisatiesignaal aan de een kerntransport receptor –> hele complex gaat door de porie heen de kern in –> receptoren laten los en gaan door de porie terug naar het cytosol
Kernporien -
Hoe wordt het eiwit van de receptor los gelaten?
een ran-GTP eiwit bindt aan de receptor (met het eiwit) –> de receptor veranderd van vorm waardoor het eiwit wordt los gelaten.
ran-GTP complex met alleen de receptor keert terug naar het cytosol –> complex wordt losgekoppeld door GTP hydrolyse –> blijft ran-GDP over, wat geen affiniteit heeft voor de receptor en weer beschikbaar is
Transporteiwitten -
Werking van transport over het membraan
- Eiwitten moeten door een dubbel membraan
- Eiwitten moeten eerst ontvouwen
- Eiwitten die naar mitochondrien of chloroplasten moeten hebben een signaalsequentie op hun N-kant
- De signaalsequentie bindt met een receptor die aan een soort kanaal vast zit.
- Dit beweegt over het membraan tot het een ander kanaal tegenkomt, waardoor er een opening vormt
- Eiwit gaat hier doorheen, komt in de matrix en vouwt weer op
- De signaal sequentie laat los
- Het eiwit kan door het kanaal als het Tim en Tom complex elkaar tegenkomen
Transport blaasjes -
Waar worden ze voor gebruikt?
Transportblaasjes worden gebruikt voor eiwitten die gemaakt worden in het ER. De eiwtten komen niet terecht in het cytoplasma, maar worden getransporteerd in transport blaasjes.
Transport blaasjes -
Eiwitten gaan vanuit het ER naar ..
- ER
- Golgi
- Endosomen
- Lysosomen
- Uitgescheiden worden
Transport blaasjes -
Hoe komt een eiwit binnen in het ER
Op het membraan van het ER zitten translocatie kanalen. Als de signaalsequentie van een eiwit bindt aaan de receptor, gaat de translatie door het kanaal heen en komt het getransleerde eiwit direct in het ER lumen terecht.
Transport blaasjes -
Hoe komen eiwitten het ER binnen via transmembraaneiwitten
Transmembraaneiwtten zitten verankerd in het membraan.
Verdere uitleg volgt
Transport blaasjes -
moeten …
de juiste eiwitten bevatten en fuseren en
moeten fuseren met de juiste membranen
Transport blaasjes -
Vorming
Bij de vorming van blaasjes moet eerst een coating ontstaan waardoor het blaasjes stevigheid en zijn vorm krijgt. Bij de juiste vorm kan de coating er weer af
blaasje neemt de juiste eiwitten mee (=cargo moleculen) en bindt aan cargo receptor –> adaptine bindt de charithine coat aan de cargo receptors –> Dynamin snoert het af
Transport blaasjes -
Afsnoeren
Na het afsnoeren (budding) moet het blaasje getransporteerd worden naar de juiste plek.
Het type coating bepaald welke plek dit is.
Tethering (vastbinden en intrekken naar membraan) –> Docking (aanmeren) –> Fuseren
Transport blaasjes -
Herkennen / identificeren voor het afsnoeren
Als het blaasje op de juiste plek komt moet het worden geidentificeerd om te bepalen of het echt het juiste blaasje is. Hier spelen 2 soorten eiwitten een rol bij:
- Rab eiwitten
- SNARES –> zorgen voor fusie met een membraan
* v-SNARE –> v = vesicle, zitten op het blaasje zelf
* t-SNARE –> t = target, zitten op het target membraan
Rab eiwitten zitten op het transportblaasje –> tethering protein bindt en trekt het naar binnen –> De v-SNARE en t-SNARE binden en trekken het blaasje tegen het membraan waardoor fusie plaats vindt.
Secretory pathway - Exocytose
Route
= afgifte.
Stoffen worden in de cel gemaakt en worden uitgescheiden.
ER –> Golgi –> Cell membraan
Secretory Pathway - Exocytose
Voordat het eiwit het ER verlaat wordt er gecontroleerd of
- Het eiwit een ER retentie signaal bevat (als het dit wel bevat, moet het in het ER blijven)
- het eiwit juist gevouwen is –> zo niet, blijft het in het ER tot de vouwing is gelukt door chaperone eiwitten
- Eiwitten die niet juist gevouwen kunnen worden zijn de enige die in het cytosol terecht komen
Secretory Pathway - Exocytose
Unfolded Protein Response
- Verkeerd gevouwen eiwitten activeren de UPR door aan receptoren te binden
- Receptoren stimuleren de productie van transcriptie regulator, deze verplaatst naar de nucleus om daar genen te activeren die coderen voor chaperones en ER components.
- Champerone mRNA gaat naar cytosol en door het membraan heen worden chaperone eiwitten getransleerd die de eiwitten juist opvouwen.
Secretory Pathway - Exocytose
Golgi apparaat
Wat gebeurt er? En wat zijn de verschillende kanten
Eiwitten zullen verder gemodificeerd en gesorteerd worden. Chemische groepen kunnen aan de eiwitten geplakt worden.
Cis kant:
- Ingang naar ER
- Eiwitten worden hier naartoe gebracht door de blaajes
Trans kant:
- Uitgang naar het plasmamembraan
- Blaasjes worden afgesnoerd en gaan naar het plasmamembraan
- Versmelten dus door Rab en SNARE eiwitten
Secretory Pathway - Exocytose
Golgi apparaat
Wat zijn de 2 pathways van afgifte naar het plasmamembraan?
Constitutieve afgifte:
- Geen regulatie, gaat continu door
- Belangrijk voor plasmamembraan groei
- Eiwitten die wroden afgegeven zijn belangrijk voor het onderhoud van de cellen –> adhesie, of nodig voor extracellulaire matrix of voeding voor cellen.
Gereguleerde afgifte:
- Blaasjes zijn wel aanwezig, maar gaan pas fuseren wanneer er een signaal komt (bijv. een hormoon of neutrotransmitter)
- Blaasjes blijven ‘hangen’ net voor het plasmamembraan tot er een signaal komt
- Voordeel –> blaasjes gaan aggregeren en worden pas afgegeven als het nodig is, waardoor er een hogere concentratie van de stoffen wordt vrijgegeven.
Endocytotic pathways -
Opsplitsen in 2 processen
Pinocytose:
- ‘Cellulair drinken’
- Wordt uitgevoerd door alle cellen in ons process
- Continu process waarbij steeds kleine beetjes vloeistof uit de omgeving worden opgenomen via kleine blaasjes
- Niet specifiek en in hoog tempo
Phagocytose:
- ‘Cellulair eating’
- Opname van grote moleculen via fagosomen
- Alleen door gespecialiseerde fagocytische cellen –> neutrofielen, macrofagen
Endocytotic pathway - Receptor gemedieerde endocytose
- Sommige stoffen heeft een cel in grotere hoeveelheden nodig
- Efficient om receptoren te hebben voor die macromoleculen
- Bijv. cholesterol, vitamine B12, ijzer
- Nadeel –> virussen maken ook gebruik van die receptoren
Endocytotic pathway - Fagocytose
Process
- Herkenning door fagocytische cel en binden aan het celmembraan
- Wordt en fagosoom gevormd –> membraan gaat naar binnen en bijv. bacterie wordt opgenomen
- Fagosoom gaat fuseren met een lysosoom
- Vertering en uitscheiding
