Intracellulär sortering av proteiner Flashcards
Vad avgör ett proteins slutdestination?
De specifika aminosyrasekvenserna i proteinet
Var sker translationen i cellen?
Antingen sker allt i cytoplasman eller så fäster proteinkedjan, efter en stund, till ER
Translationen sker på fria ribosomer eller membranbundna sådana
Vilka är de två olika mekanismerna för translation, beroende på proteinets destination?
Cotranslational import - proteiner importeras här om slutdesitnationen är sekretoriska vesiklar, lysosomer eller plasmamembran
Posttranslational import - proteiner importeras här om de ska stanna kvar i cytosolen eller om slutdesitnationen är nukleus, mitokondrien, kloroplast eller peroxisomer
Vilka proteiner går via den sekretoriska passagen?
Sekretoriska passagen = cotranslational import
Proteiner med en signalpeptid :)
Vilka är de gemensamma kännetecken för signalpeptider?
- 13 - 36 AA lång
- Innehåller en cleavage site
- Sekvens av 10 - 15 hydrofoba AA
- Minst 1 positivt laddad AA (basisk) nära aminoänden
- AA med polär kedja för cleaveage site (ofta Ala)
Beskriv hur identifiering och lokalisering av membranproteiner, till ER, sker?
- SRP (signal recognition particle) kopplas till ER signalsekvens och blockerar translationen
- SRP binder till en SRP-receptor - ribosomen dockar på ER-membranet
- GTP binder till SRP-receptorn och en nybildad polypeptid förflyttas in till ett porprotein
- GTP hydrolyseras och SRP frisätts
- Polypeptiden förlängs och translokeras in till ER lumen
- Polypeptiden görs klart och klyvs av signal peptidas, vilket frisätter den från membranet - mRNA och olika subenheter lämnar hela komplexet och blir fria för en ny translation
Smooth ER och rough ER gör olika saker. Vilka?
Smooth ER - lipidsyntes
Rough ER - proteinsyntes
Vad ingår i strukturen av rough ER och vad händer där?
- ER membran med dockade ribosomer
Här sker modifiering av proteiner (veckning, disulfidbindningar, glykolysering)
- Syntes av membranproteiner - styr transport av proteiner till det korrekta membranet
- Syntes av proteiner som skall utsöndras fråncellen
Vad innebär N-länkad glykolysering?
Glykolysering genom kväve
- Oligosackarider (14 monosackarider) sätts på asparagin när proteiner passerat ER-membranet
- Sockret sitter först på en lipid (dolichol) i ER-membranet, och överförs sedan från dolichol till proteinet med hjälp av enzymet oligosaccharyl transferase
- Underlättar veckning av proteiner i ER
Vad sker med proteiner i Golgi-apparaten?
Här sorteras och modifieras proteiner
Vilka två former av transport mellan diskarna i Golgi-apparaten finns?
- Anterograd transport - framåt, från CIS till TRANS
- Retrograd transport - bakåt, från TRANS till CIS
Vilka är de olika delarna av Golgi?
- Cis Golgi
- Medial Golgi
- Trans Golgi
Vissa proteiner ska sorteras till lysosomer. Hur går detta till?
- Proteiner binder till N-acetylglukosamin fosfotransferas (GlcNAc fosfotransferas) som fäster mannos-6-fosfat på dem
- Mannos-6-fosfat binder till en receptor som styr lysosomala proteiner till särskilda vesiklar
Lysosomala proteiners “signal patch” (komplex igenkännings-sekvens) låter dem interagera med enzymet
Ge exempel på tre olika coat-proteiner som används vid den intracellulära vesikeltrafiken?
- Clathrin
- COPI
- COPII
Vad används coat-proteinet Clathrin till?
Används främst vid endocytos
Vad används SNARE-proteiner till och vilka två typer finns?
- Specifika interkationer mellan SNARE molekyler på vesikeln (v-SNARE) och på målmembranet (t-SNARE) ger specificitet
- SNARE proteiner används även vid utsöndring av neurotransmittorer
Hur går vesikelfunktion till?
- GTP binder in till en GTPase, som är fäst i vesikeln. Detta får v-SNARE och t-SNARE att bilda en dimer
- En av fosfaterna hoppar av GTP (⇒ GDP)
- Tillkommer SNAPs (t-SNARE-protein) och NSF (en N-ethylmaleimide senstive factor), som fäster till GDP
- Energi, i form av ATP, används (blir till ADP + Pi) - dimeren släpper och innehållet lämnar vesikeln. GDP, SNAPs och NSF frigörs för att återanvändas
Vilken funktion har mitokondrien och vilka är dess speciella egenskaper?
Funktion
- Energimetabolism
Speciella egenskaper
- Bakteriellt ursprung
- Innehåller eget DNA och translationsmaskineri, och kan tillverka vissa proteiner
- Andra proteiner importeras från cytosolen där de bildats av fria ribosomer
- Dubbla membransystem
Vad betyder TOM och TIM?
- TOM - translocase of outer membrane
- TIM - translocase of inner membrane
Vilka är stegen för transport av polypeptider in till det mitokondriella matrixet?
- Chaperone-molekyler binder till polypeptiden i cytosolen
- Transportsekvensen binder till en TOM-receptor på mitokondrien
- En cytosolisk chaperone-molekyl kopplas av från polypeptiden med ATP-hydrolys. Detta sker samtidigt som polypeptiden rör sig genom TOM och TIM
- Mitokondriella chaperone-molekyler binder till och frisätter polypeptiden när den kommer in i mitokondriens matrix
- Chaperone-molekyl kopplas av från polypeptiden med ATP-hydrolys
- Polypeptiden veckas
Vad är den generella regeln för transport in/ut ur cellkärnor?
Proteiner in, RNA ut
Ge exempel på proteiner som importeras till cellkärnan?
- RNA och DNA polymeraser
- Histoner
- Transkriptionsfaktorer
Vad exporteras från cellkärnan?
Ribosomala proteiner (sätts ihop med rRNA i kärnan och exporteras igen som ribosomala subenheter)
Vad möjliggör transport mellan cellkärna och cytoplasma?
Nuclear Pore Complex (NPCs)
Importin A och B fungerar som solubla receptorer, som binder till NLS (Nuclear Localisation Sequence)
Vad är NLS och vad gör de?
NLS = Nuclear Localisation Sequence
Strukturer som kan finnas vart som helst på ett protein, och fungerar som en “signalpeptid” för kärnan, men klyvs ALDRIG av
Består av 4-8 aminosyror, där flera är basiska (Lys, Arg) och binder till importin
För proteinexport används nukleära export signaler och Ran-GTP komplex
Vilka ämnen kan diffundera fritt över kärnporer?
Proteiner och RNA mindre än 20 - 40 kDa
Vad gör lokaliseringssignalerna i peroxisomer?
- Importerar lösliga proteiner från cytosolen, C-terminal SKL-motif eller N-terminal nonpeptid
- Membranproteiner kan även bildas i ER och exporteras till peroxisomer
