Sekretoriska passagen I Flashcards
Vilken är den första stationen i sekretoriska passagen?
ER. Här finns ribosomer som producerar proteiner som via vesikeltransport transporteras till Golgi (via vesiklar) till antingen plasmamembran eller s.k endocytiska passagen. ER (1) är en slags mottagningsstation för proteiner (2) består av ett nätverk av membranomslutna cisterner och (3) är en fortsättning av det yttre kärnmembranet.
→ ER:s miljö är lik den extracellulära miljön.
→ RER: producerar proteiner → SER: syntetiserar lipider (ex. membranlipider).
Förklara den co-translationella sorteringen av sekretoriska proteiner till ER.
- SRP identifierar en signalsekvens i den växande peptidkedjan vid en fri ribosom i cytoplasman
- SRP binder in till peptidkedjan & ribosomen.
- Translationen pausas (translation arrest)
- SRP binder in till en SRP receptor och placerar ribosomen på ett translokon.
- Ribosomen för in signalsekvensen i translokonet.
- Translationen påbörjas igen.
- Växande polypeptidkedjan hamnar direkt i ER (genom translokonet).
- Signal peptidas klyver signalsekvensen → integreras i membranet.
- Proteinet släpps i ER:s lumen (den som translateras vidare).
Hur kan membranproteiner integreras i membranet?
med klyvningsbar sekvens
Membranprotein med klyvningsbar signalsekvens
Har proteinet en klyvningsbar signalsekvens och en lång & hydrofob stop-transfer-sekvens → när denna sekvens translateras kommer translokonet stimuleras att öppna i sidled. Man får då en lateral förflyttning av proteinet ut i membranet → skapas TM-protein. → Stop-transfer-sekvensen blir membranproteinets transmembrana sekvens.
→ N-terminal alltid i ER:s lumen → C-terminal alltid cytoplasmatisk.
Hur kan membranproteiner integreras i membranet?
med icke-klyvningsbar sekvens
Ifall proteinet har en icke-klyvningsbar signalsekvens, kommer signalsekvens själv utgöra den transmembrana delen.
- Om den laddade aminosyra-resten finns N-terminalt om signalsekvensen ⇒ N-terminala delen i cytoplasman.
- Om den laddade aminosyra-resten finns C-terminalt om signalsekvensen ⇒ C-terminala delen i cytoplasman.
Hur kan membranproteiner integreras i membranet?
med flera icke-klyvningsbar sekvens
Resulterar i membranprotein som korsar membranet flera gånger.
- Ribosomen för in en icke-klyvningsbar signalsekvens i ett translokon i ER:s membran
- Translationen fortsätter genom translokonet.
- Efter translation kommer en stop-transfer-sekvens passera translokonet.
- Translokonet stimuleras att öppnas i sidled och proteinet flyttas lateralt från translokonet och fäster i membranet.
- Translationen fortsätter i cytoplasman.
- En ny icke-klyvningsbar signalsekvens syntetiseras i proteinet. Ribosomen för in denna sekvens i translokonet där translationen fortsätter → växande peptidkedja hamnar i ER:s lumen.
- Processen upprepas ett antal gånger tills man får det protein som ska bildas.
Sammanfatta integrering av membranprotein i membranet
Om proteinet har en signalsevkvens (eller flera) som är…
- klyvningsbar → proteinet kan helt gå in i ERs lumen
- icke-klyvningsbar → proteinet får 1 TM-del
- klyvningsbar & stop-transfer-sekvens → proteinet får 1 TM-del
- icke-klyvningsbar, stop-transfer-sekvens & icke-klyvningsbar → proteinet får 2 TM-delar
- icke-klyvningsbar, stop-transfer-sekvens, icke-klyvningsbar & stop-transfer-sekvens → proteinet får 3 TM-delar osv
Hur mognar proteiner i ER? //
- Proteinveckning & ansamling av proteinkomplex → finns många chaperoner i ER som möjliggör detta. Orsakar multimerisering.
- Disulfidbindningar bildas → S-S-bindningar bildas pga den oxiderande miljön i ER.
- N-länkad glykosylering → färdiga oligosackarider binder till asparagin-rester i växande peptidkedjor - samtidigt som de translokeras till ER:s lumen.
Hur fungerar speciella chaperoner som binder oligosackarider som ett slags hälsointyg för ifall proteiner är korrekt veckade eller ej?
- Ett färdigt glykoprotein lämnar translokonet.
- 2 glukos-rester tas bort från glykoproteinet.
- Glykoproteinet kan då binda till chaperonet Calnexin som hjälper till vid veckning.
- När glykoproteinet har veckats klart kommer ytterligare 1 glukos-rest avspjälkas från glykoproteinet.
- Calnexin släpper.
- En protein-folding sensor binder till glykoproteinet och bedömer hur väl det har veckats…
→ ifall felveckat: glukosrest som avspjälkades (steg 3) adderas igen med hjälp av en glykosyltransferas → glykoproteinet binder återigen till calnexin och får ny chans att veckas korrekt.
→ ifall protein ej veckas korrekt efter flera försök: enzym EDEM1 tar bort mannos-rester i glykoproteinet. Ett ubiquitin-ligas-komplex ser till att glykoproteinet transporteras ut och märks med ubiquitin.
Vad är det som specifikt hjälper till att generera vesiklar?
Höljeproteiner (coat proteins). Dessa genererar vesiklar genom att (1) binda till varandra och till speciella last-receptorer i membranet (2) skapa en symmetri som bildar en buktning i membranet. För att vesikeln ska kunna avsnörpas behövs proteinet dynamin. Finns tre olika höljeproteiner: clathrin, COPI & COPII.
Vad styrs vesikeltrafik av? //
GTP-bindande proteiner ex. ARF (samordnar bildandet av clathrin-höljda vesiklar)
- GDP-protein fäster sig.
- GEF sitter och möjliggör att GDP → GTP genom hydrolys av GTP till GDP.
- Konfirmationsförändringd → aktivt GTP-protein fås (pga GTP)
- Effektor binder till GTP-proteinet (effektorn bestämmer vad vesikeln gör)
- Är aktivt tills GAP förekommer → GTP (i proteinet) hydrolyseras till GDP.
⇒ GEF aktiverar (GDP → GTP) ⇒ GAP inaktiverar (GTP → GDP.
Beskriv processen då vesikeln fuserar med målorganellens membran.
Regleras av Rab-proteiner + SNARE-proteiner (t- och v-SNARE).
- Rab-GTP binder till vesikeln på den cytoplasmatiska sidan.
- Vesikeln fångas upp av en målorganell genom att Rab-GTP binder till en Rab-effektor.
- v-SNARE och t-SNARE medierar sammansmältning av vesikel & målorganell genom att tvinna sig runt varandra.
- Lasten lossnar från sin last-receptor och går in i målorganell.
Beskriv energin relaterat till v-SNARE och t-SNARE.
När SNARE (v/t) dissocierar från varandra
behövs energi i form av ATP-hydrolys och ett hjälparprotein NSF.
När SNARE tvinnar sig runt varandra
energi frigörs som möjliggör vesikel-fusion (energiberoende-process).
Vad sker ifall ett protein felaktigt skickats till Golgi?
Identifieras av specifika receptorer i Golgi som därefter skickar tillbaka proteinet till ER. ER-retentionssignal
⇒ Exempel på en sådan sekvens är KDEL-sekvensen (ex. hos BiP). Hamnar dessa i Golgi → skickas tillbaka till ER.
