Sekreční dráha Flashcards
Směřování proteinů do různých kompartmentů
- Savčí buňka - >10 000 typů proteinů
- vzniklé proteiny mají na na N konci signální peptid pro transport -> mRNA s ribozomem se připoutají k drsnému ER -> translace -> protein dovnitř ER
- Mutace v TF - TF do jádra -> aktivace genů -> klinicky významné
Sekreční dráha - Endoplasmatické retikulum, Golgiho aparát
- Začíná v drsném
- proteiny mohou vstupovat během translace + potřeba signální sekvence na N konci (hydrofóbní a bazické AMK)
- Drsné ER u jádra, hladké ER u GA
- jaderný obal + drsné ER= membrány
- hladké ER = tubulární síť bez ribosomů
- Hladké ER - metabolická fce
- Sekreční dráha: translatující ribosom se připojí k ER a sekretuje protein do lumen ER
Golgiho aparát: - CIs strana - směrem k ER, splývání transportních váčků z ER, odštěpování váčků retrográdního transportu (do ER)
- Trans strana - GA, uvolní se více jejich vnitřek ven nebo do lysozomu (degradativní organela
- ER a GA k sobě přiléhají, tvoří tzv. Stack
- MIgrace a maturace GA cisteren
KONSTITUTIVNÍ sekrece: - není třeba signál pro splynutí váčku
- Proteiny séra, albumin, kolagen, fibronekti
m
REGULOVANÁ sekrece: - nadprodukovaný protein se drží ve váčcích pod membránou a čeká
- Hormony, insulin, endorfiny, trypsin, kasein…
Sekrece proteinů - autoři
- použití kvasinkových Sec mutantů, termosenzitivní alely
- 1970s - Lee Hartwell, Pauli Nurse
Translokace proteinů přes membránu ER
- translokace je kotranslační
- pokud má být daný protein translatován, přidají se na něj membránové proteiny, váčky, mikrozomy (z rozbitého ER) -> protein se do váčků nedostane
- Váčky se přidají před translací -> protein se dostane do váčků
- Váčky se přidají během translace -> protein se nedostane do váčku
- Signální sekvence v mikrosomech je odštěpená SIGNÁLNÍ PEPTIDÁZOU
- Malé peptidy (některé) se mohou transportovat do ER posttranslačně (účast GEF, translokonu, Sec62, Sec63, chaperony)
Sekretorické proteiny - cesta peptidu do ER (SRP, translokon)
- syntéza jen na membránách ER
- na N konci signální sekvence - tu rozpozná SRP částice
SRP: - '’Signal Recognition Particle’’
- ribonukleoproteinový komplex
- RNA má strukturní fci
- GTPáza to jest
- v cytosolu
- rozpozná signální sekvenci na N konci proteinu -> vazba na ribozom a zastavení translace -> na SRP receptor na ER -> vazba ribosomu na translokon, SRP se s receptorem odpojí -> odblokuje se translace -> do ER je translokonem soukán nově vznikající peptid
- nutná hydrolýza GTP
- Struktura SRP: Helixy, protein p54
- vazba přímo na ribosom - translatovaný peptid se tak vůec nesetká s cytosolem
- Ribosom s SRP a GTP interagují s receptorem -> interakce ribosomu s translokonem -> oddělení SRP a hydrolýza GTP -> SRP částice a SRP receptor od sebe -> potřeba pak výměny GDP za GTP
- KVASINKY: translokace, co potřebuje hydrolýzu ATP (u savců stačí GTP)
TRANSLOKON: - centrální kanál (pór) tvořený proteinem Sec61
- Neaktivní -> uzavřen špuntem
- Aktivace signálním proteinem (dokáže se vesrat do toho špuntu a odstranit ho)
- 10 transmembránových domén
- Vazba ribosomu a průchod peptidu přes membránu ER
- SAVCI: protein TRAM, OST (způsobuje N-glykosylaci některých Asn + vazba ribosomu)
- KVASINKY: role chaperonů (u savců NE though) - Chaperony Hsc70 - hydrolýza ATP, vazba na peptid až do jeho finální konformace
Membránové proteiny, inzerce do ER - na čem to záleží, stavba
- stejná dráha jako sekretované proteiny
- N a C konec a transmembránové oblasti
- záleží na topogenních sekvencích (kde mají 20-24 hydrofóbních AMK)
- Transmembránové alfa-helixy: 22 hydrofóbních AMK (ty zajišťují hydrofóbní interakce s fosfolipidy a drží protein na místě), ohraničené pozitivně nabitiými AMK (Arg, Lys)
MEMBRÁNOVÝ BETA BAREL: - jen u G- bakterií a na vnější membráně mitochondrií a chloroplastů (ale ty jsou taky z G- bakterií)
- inzerce do membrány specifickým mechanismem, ne přes ER
Transmembránové proteiny - inzerce do membrán, typy
- SRP částice pozná signální sekvenci -> na translokon -> translace na ribozomu -> peptid se souká do ER -> signální sekvence ustřižena signální peptidázou -> první posttranslační úprava (N-glykosylace)
N KONEC DOVNITŘ, C KONEC CYTOSOL: - když se v translokonu objeví topogenní sekvence (má být v membráně), zastaví se translace -> ribozom se oddálí -> dosyntetizuje se cytosolická doména
C KONEC UVNTIŘ: - není typickou N terminální signální sekvenci, ale interní signální sekvenci
- syntéza C domény v lumen -> funguje pak jako transmembránová doména
VÍCE TRANSMEMBRÁNOVÝCH DOMÉN? - interní signální sekvence slouží jako kotva -> vstup to translokonu -> syntéza proteinu -> vytvoří se budoucí membránová doména Stop transfer anchor (zůstává v translokonu a čeká na odpojení ribozomu)
- ## potřeba SIGNAL ANCHOR a STOP STRANSFER ANCHOR
- ## iontové pumpy, kanály, transportéry…)
Periferní membránové proteiny
= proteiny připojené k membráně ne na základě transmembránové sekvence proteinu, ale posttranslační modifikace pomocí lipidické molekuly zanořené do membrány
- ukotvení v membráně lipidickou kotvou
GPI kotva:
- ,,Glykosyl phosphatidyl inositolová kotva’’
- proteiny na povrchu buněk
- Fosfolipid: základ, fosfatidyl inositol je přes inositol glykosylován
- připojení na C konec
- Tvorba GPI kotvy v ER, protein s C-koncem do cytosolu
- speciální sekvence nedaleko membrány, kterou rozeznává speficická endoproteáza -> štěpí sekvenci
- Změna vazby na C konci díky GPI transamidázou -> vznik nové vazby mezi AMK té GPI kotvy a C koncem
- proteiny jsou fluidnější než proteiny s helixy
- DALŠÍ KOTVY: jsou u periferních membránových proteinů na cytosolické straně
Zanoření proteinů do membrán pomocí prenylace nebo acylace
PRENYLACE:
- připojení prenylové skupiny
- Farnesyl nebo Geranylgeranylová skupina
- vazba pomocí specifických transferáz
ACYLACE MASTNOU KYSELINOU:
- připojení acylové skupiny, zbytku MK (palmové např.), které mohou být připojené na N-koncový Gly (N-acylace) nebo C-koncový Cys (S-acylace, Ras protein)
