Sekretoriska Passagen Flashcards
Vad är sekretoriska passagen och varför behövs den?
Sekretoriska passagen är en organiserad förflyttning av proteiner mellan olika organeller. Olika proteiner ”bor” på olika ställen i cellen (cytoplasma, kärna, membran, lumen). För att transport ska fungera behövs en organiserad transport.
Hur säkerställs det att rätt protein kommer till rätt ställe?
Genom att proteiner har en signalsekvens som fungerar som en adresslapp till rätt organell. Signalsekvensen gör att proteinet blir igenokänt av ett annat receptorprotein som ombesörjer transport till rätt destination.
Vad är en signalsekvens?
- Fungerar som en adresslapp, gör att rätt receptorprotein som ombesörjer transport till rätt destination binder in.
- Sekvens av 5-20 aminosyror
- Kan finnas på N-, C-terminalen eller internt
- Kan även finnas på olika delar av polypeptidkedan men nära varandra efter veckning (Signal patch)
- Unik för destination
Vilka typer av proteintransport i cellen finns?
Det finns tre typer:
- ”Gated” transport - selektiv transport där lastproteinet är kopplat till ett annat protein (kaps), import/export till kärnan. Ingår inte i sekretoriska passagen.
- Translokation - porer i membran som inte är selektiva. Krävs att proteinet inte är veckat.
- Vesikeltransport - protein transporteras via vesikel från ursprungsorganell till målorganell.
Vilken är den första anhalten i sekretoriska passagen och varför?
ER, ett nätverk av membranomslutna rör och cisterner, sammankopplat med cellkärnans membran är den första anhalten. Här bildas vesiklar för transport till Golgi. ER har en annan miljö än i cytoplasman (hög Ca2+, redoxpotential) och är mer lika ECM. ER-nätverket når långt ut från kärnan. Den är första anhalten då proteiner mognariER, de veckas, N-glykosylering sker (kolhydrater sätts på), disulfidbryggor bildas.
ER har olika regioner:
*RER-Ribosomer sitter på, proteiner veckas
*SER -lipidsyntes, saknar ribosomer
*TER- vesikelbildning
Hur sorteras proteinet till ER?
ER är första anhalten, där proteinet transporteras in via translokation. För att ett protein ska translokaseras till ER behöver den en signalsekvens samt vara oveckad. Signalsekvensen sitter oftast på N-terminalen och består utav först en polär del med +laddade aminosyror, sedan en hydrofob del med opolära aminosyror som följs av ett klyvningsställe.
Hur sker transporten av sekretoriska proteiner in till ER?
Via Co-transnationell sortering.
- SRP -Signal recognition particle, känner igen signalsekvensen
- SRP rekryterar ribosomen till en SRP-receptor i ER-membranet. Medan SRP binder ribosomen pausas transaktionen tillfälligt
- SRPs bindning till SRP-receptorn placerar ribosomen på en kanal iER-membranet, translokonet.
- Proteinet matas in i ER lumen via translokonet
- Signalpeptidasekänner igen klyvningsställe och klyver bort, så att det som matas in enbart är själva proteinet.
Vad är SRP?
Signal recognition particle - ett komplex av RNA och protein, som binder ribosom, signalsekvens och till SRP-receptor. Signalsekvensen binder hydrofob ficka i protein på SRP
Vad är posttranslationell sortering?
Post-translationell sortering är en mer ovanligt sätt att sortera sekretoriska proteiner till ER. Det går ut på att först sker transaktionen och sedan bibehålls proteinet i utsträckt form genom bindning till chaperoner. Det binds ej av SRP. Ett annat chaperoner i ER lumen (BiP) hjälper till att ”enkelrikta”transporten.
Membranproteiner kan integreras i membranet på olika sätt, var bestäms det hur det ska integreras?
Hur ett plasmamembranprotein orienteras i plasmamembranet bestäms redan när proteinet syntetiseras i ER lumen. ER lumen har en miljö likt ECM. Då vesikeln sammansmälts med plasmamembranet kommer den del av proteinet som riktar sig mot ER-lumen vara riktad mot ECM i plasmamembranet.
Hur sker syntes av ett membranprotein med klyvningsbar signalsekvens?
Genom en stop-transfer-sekvens som är hydrofob, en lång och opolär sekvens gör att polypeptiden släpps ut ur translokonet (genom lateral förflyttning) och in i membranbilagret. N-terminalen hamnar i ER lumen medan C-terminalen i cytosolen.
Hur sker syntes av membranprotein med icke klyvningsbar signalsekvens?
En lång opolär sekvens som ej klyvs måste vara transmembrana proteiner. Beroende på var de +laddade aminosyrorna finns om interna signalsekvensen (det som interagerar med fosfolipiderna) kommer det att orienteras olika. Dvs positivt laddade sidokedjor på ena sidan av signalsekvensen avgör vilken ände av sekvensen som skall orienteras mot cytoplasman då det finns negativa sidokedjor på translokonets cytoplasmatiska sida som kan interagera med den positiva laddningen.
Om positiv laddning finns före signalsekvens—> N-terminal i cytoplasma, C-terminal i ER lumen/ECM
Om positiv laddning finns efter signalsekvens —> C-terminal i cytoplasma, N-terminal i ER lumen/ECM.
Hur syntetiseras membranprotein som korsar membranet flera gånger?
- Ickeklyvningsbar sekvens. Först kommer polypeptidkedjan translokeras och interagera med membranet vid internal signalsekvensen
- Sedan kommer ett stop-transfer-sekvens —>translokonetstängsom det inte finns en aa-sekvens i translokonet
- Nu fortsätter translationen på utsidan i cytosolen,tills en ny signalsekvens kommer vilket gör att translokonet öppnas
- Stop-transfer-sekvens och så vidare tills det tar slut!
Var sker glykosylering och varför?
En ”färdiggjord” olikosackarid fästs på kväveatomen på en Asn-sidokedja sekvensen Asn-X-Ser/Thr, mediernas av Dolichol.
Detta sker i ER, som ett steg för signalering om veckning av proteinet har skett på rätt sätt. Nysyntetiserade glykoproteiner i ER veckas rätt med hjälp av speciella chaperoner som binder oligosackarider. Terminala glukosenheter signalerar att proteinet inte är moget för transport. Inget glukos—>klar för transport!
Hur känner signaleringsmolekyler i ER-membranet hur proteinerna veckar sig i ER lumen?
När det blir ett överskott av oveckade proteiner i ER kommer det inte längre finnas något ledigt BiP-chaperon (som hjälper till med veckning). Detta kommer att aktivera signalreceptorer vilket leder till ”Unfolded protein response” vilket innebär generell translationsstopp och uppreglering av chaperoner m.m.
