Kompartimentierung und Transport Flashcards
Nenne zwei Hypothesen zum Ursprung von Organellen
- Einstülpung der Zellmembran (Zellkern, ER)
- > Lumen des ER kontinuierlich mit Doppelmembran
- Endosymbiontentheorie
- > Plastiden und Mitochondrien eigenen Membran, eigenes Genom
Welche Räume sind topologisch äquivalent?
- ER und sekretorischer Apparat mit Extrazellularraum
- Cytosol mit Kerninhalt über Kernporen
Wie können topoligisch äquivalente Räume miteinander kommunizieren?
Vesikelverkehr (Abschnürung und Fusion von Membranen)
Wie kann Transport zwischen Innen- und Außenraum erfolgen?
über Membran hinweg (Transmembrantransport: Kanäle, Transporter)
Was sind Sortiersignale?
kurze Peptidmotive mit Information für Transport in/aus Kern, ER, Mitochondrien, Plastiden, Peroxisomen
Wie erfolgt der Transport zwischen Cytosol und Zellkern?
durch Kernporen(komplexe)
Woher kommt die Energie für den aktiven direktionalen Kerntransport?
-Konzentrationsgradient von Ran-GTP, bewirkt durch:
zwei regulatorische Proteine (Ran-GEF im Kern (tauscht GDP mit GTP aus), Ran-GAP im Cytosol (aktiviert GTPase))
Was bewirkt Ran-GTP?
im Kern:
- bindet Importrezeptor-Cargo-Komplex und stimuliert Freisetzung von Cargo
- bewirkt Bindung von Cargo an Export-Rezeptoren
Wie wird der Kerntransport von Genregulatorproteinen beispielsweise moduliert?
(De)maskieren von Kernimport oder Exportsignalen
Wie lässt sich der intrazelluläre Verkehr kontrollieren (Methode)?
Optogenetik: blaues Licht bewirkt Konformationsänderung von LOV-Domänen-Proteinen
Was passiert am/im ER?
Synthese von sezernierten und Membran-Proteinen, Lipidsynthese, Speicherung von Ca2+-Ionen (Muskel: Sarcoplasmatisches Reticulum)
Wie wird Polypeptid in ER tranportiert?
co- oder posttranslational: N-terminales ER-Translokationssignal dirigiert nue synthetisiertes Polypeptid durch Translokator-Komplex in das ER
-SRP erkennt Signalsequenz
Wie wird die Auswahl von Fracht und die Form des Vesikels bestimmt?
durch den Typ der Vesikel-Hülle (COPII, COPI, Clathrin)
Wohin transportieren COPII-Vesikel?
von ER zu Golgi-Apparat
Wohin transportieren COPI-Vesikel?
innerhalb Golgi-Apparat (cis/medial/trans) und von Golgi zu ER
Wohin transportieren Clathrin-bedeckte-Vesikel?
schnüren Plasmamembran ein (Endocytose) und transportieren zwischen Golgi und Endosomen
Phagocytose
Aufnahme großer Partikel (Bakterien etc.) von spezialisierten Zelltypen wie Makrophagen
Pinozytose
kontinuierliche, unspezifische Aufnahme von Flüssigkeit, gelösten Stoffen über kleine Membraneinstülpungen
Rezeptor-vermittelte Endozytose
Aufnahme spezifischer Makromoleküle aus der Extrazellularflüssigkeit über Transmembranrezeptoren
Was machen SNARE-Proteine?
- vermitteln Fusion von Membranen (energetisch ungünstiger Prozess)
- Interaktion von vesicle und target SNAREs bringt die zu fusionierenden Membranen in räumliche Nähe und verdrängt Wasser
- Spezifität der Membranfusion
Was machen Rab-GTPasen?
deifinieren Vesikel-Identität: vermitteln Spezifität beim Vesikeltransport, lenken den Vesikeltransport
Wie lenken Rab-GTPasen den Vesikeltransport?
wechseln zwischen GDP-gebundenem inaktivem und GTP-gebundenem aktiven Zustand, Rab GDP im Cytosol verteilt, Rab-GTP bindet Effektoren an Membran
- Interaktionen von Rabs über Effektorproteine stellen erste Verbindung (Andocken) zwischen Vesikel- und Zielmembran her
WIe kann der Inhalt von sekretorischen Vesikeln vom trans-Golgi-Netzwerk freigesetzt werden?
konstitutiv (unreguliert, kontinierlich, langsamer) oder durch Signale reguliert (z.B. Hormon, Neurotransmitter, Ca2+) (schnell, hohe Konzentration, Regulation in spezialisierten Zellen
Beispiel für regulierte Exozytose?
Freisetzung von Histamin aus Mastzellen (Stimulation durch LIganden: Allergen-gebundene Antikörper) an lgE-Rezeptoren: Calcium-Einstrom
(-> Calcium spielt auch Schlüsselrolle bei der regulierten Exozytose in Neuronen - Freisetzung von Neurotransmittern)
