Sekretoriska vägen och sekretion Flashcards
Hur rör sig vesiklar från ER?
De är i princip alltid kopplade till motorprotein vilket gör att de kan röra sig mot golgi och andra destinationer längs cytoskelettet.
Vilka är några T mekanismer för vesikeltransport mellan ER och golgi?
- Sar1-GEF på ER-membranet
- GTPaset Sar1
- COPII höljeproteiner: adaptorproteiner (Sec 23/24) och coatproteiner (Sec 13/31)
- Cargoreceptorer som binder last
- Vesikelavknoppning
Hur sker rekrytering av COPII till ER?
- Sar1-GAF sitter bundet itll ER-membranet och rekryterar inaktivt Sar1 bundet till GDP till membranet
- Den amfifiliska helixen i Sar1 dockar till membranet och proteinet aktiveras genom att GDP byts ut mot GTP.
- Sar1 rekryterar adaptorprotein och cargoreceptorer som kan binda till speciella protein i ER-lumen.
Hur regleras olika GTPaser?
I proteinets inaktiva fas kommer GDP att vara bundet till enzymet. För aktivering kommer GEF (guanine exchange factor) binda in och GDP släpper samt GTP binder in. Eftersom det är mer än 10ggr mer GTP än GDP i cytosolen är sannolikheten mycket högre att GTP binder in än att GDP binder igen. Aktiveringen leder till att enzymet exempelvis ändrar form och en aktiv del “fälls ut” så att det kan interagera med andra molekyler.
Inaktivering sker genom spontan hydrolys om GTPaset har en aktiv sådan inneboende aktivitet eller genom inbindning av GAP (GTPase activating protein) som gör att Pi släpper genom att GTPas-aktiviteten aktiveras. En funktion för att hålla GTPaset inaktiverat är att GDI displacement factor (GDF9 aktiverar GDP dissociation inhibitor (GDI) som förhindrar att GDP släpper.
Vilken sorts signal krävs ytterligare för effektiv transport från ER till golgi?
Exitsignaler som sitter i cargoreceptorer och cargomolekyler som inkluderas i transportvesiklar.
Vilka är de olika komponenterna i COPII-höljet?
- Sec13/31 (outer coat)
- Sec 23/24 (inner coat)
- Sar1-GTP
- Donor membrane från ER-membranet
- Cargoreceptorer med bundna proteiner
Hur fungerar COPII-höljet och hur länge sitter det bundet?
Det kommer att hjälpa till att böja membranet och släpper sedan kort därefter.
Hur kan transport ske med motorprotein?
På vesikeln finns särskilda proteinreceptorer som motorproteinet kan binda in till
Hur sker återförvärv av ER-protein från golgi?
Vissa lösliga protein i ER åker ibland med vesiklar. Dessa har en särskild signal som gör att de sedan packas in i vesiklar som åker tillbaka till ER. Proteinet är märkt med KDEL som kan binda till dess receptor i golgi. Denna inbindning gör att golgimembranet ändrar konformation och ett COPI-hölje binder in till adaptorproteiner som sitter i membranet. Detta hölje kan i likhet med COPII hjälpa till att knoppa av vesikeln. I ER är pH högre än i golgi vilket gör att affiniteten för receptorn minskar och COPI släpper.
Hur kan vesikelfusion till olika membrandomäner vara specifik?
- Rab-proteiner (GTPaser) och Rab effektorer
* Fosfoinositider
Vad är Rab-proteiner?
De är molekylära switchar som reglerar membrantraffik och är specifika för olika organeller.
Hur fungerar Rab GTPaser och hur sker dockning till målmembran?
- Vesikeln har på utsidan en Rab-GTP och v-SNARE.
- Tethering sker av Rab-GTP till Rab-effektor på målmembranet.
- Docking av v-SNARE till t-SNARE som sitter bundet till målmembranet. Ett trans-SNARE-komplex bildas.
- v-SNARE och t-SNARE rullar ihop sig med varandra tills fusion sker och Rab-GDP binds till GDI.
Vad sker i golgi?
Modifiering (glykosylering) och sortering av protein för vidare transport av proteiner.
Hur ser golgis organisation ut?
- Mottagning av vesiklar
- Cis-golgi: fosforylering av oligosackarider på lysosomala proteiner
- Cis-cisterna: borttagning av Man
- Mediala cisterna: Borttagning av Man och tillägg av GlcNAc
- Trans-cisterna: tillägg av Gal och NANA
- Trans-golgi: sulfering av tyrosiner och kolhydrater
- Utskick av vesiklar
All modifiering som sker kommer att ge molekylen en affinitet för särskilda receptorer.
Hur sker sortering av exempelvis ett lysosomalt enzym i trans-Golgi och vilken roll spelar mannos 6-fosfat receptorn?
- Proteinet kommer från ER till cis-Golgi.
- En lysosomal hydrolasprecursor binds till proteinet
- En N-länkad oligosackarid med en mannosenhet binds
- En fosforylerad acetylglukosaminenhet sätts på mannosen
- Glukosacetylenheten klyvs bort så att endast en fosfat sitter bunden till mannos.
- Fosfomannosen kan binda till M6P-receptorer i transgolgi.
- Vesiklar bildas med en klatrin-coat och färdas till endosomer
- I endosomen är pH lägre vilket gör att proteiner kommer att dissociera från receptorn, vilken sedan kan återvinnas till Golgi genom en särskild väg.
Viken är signalsekvensen krävs för proteintransport till mitokondrier?
N-terminal amfipatisk sekvens
Vilken signalsekvens krävs för docking av ribosomer till ER?
Hydrofob sekvense, 8-12 aminosyror, ofta N-terminalt placerad
Vilken signalsekvens krävs för transport av proteiner från ER till golgi?
Sur aminosyra - X - sur aminosyra, exempelvis DEL.
Vilken signalsekvens krävs för återförvärv av proteiner till ER från Golgi?
KDEL
Vilken signalsekvense krävs för transport av proteiner till lysosomer?
Mannos-6-fosfat
Hur bildas sekretoriska vesiklar?
- Vesiklar börjar formas i trans-Golgi med klatrin bundet
- En omogen sekretorisk vesikel knoppas av med klatrin bundet.
- En mogen sekretorisk vesikel bildas genom att klatrin släpper och går tillbaka med en tom vesikel till trans-Golgi tillsammans med annat överflödigt material vilket gör att lasten i sekretoriska vesiklar koncentreras.
Hur sker konstitutiv sekretion?
En vesikel bildas med nysyntetiserade lösliga protein som ska ut till ECM och lipider och membranprotein som ska till plasmamembranet. Fusion av hela vesikeln sker oreglerat med plasmamembranet.
- Membranprotein och lipider till cellmembranet
- Många receptorer, transportörer, jonkanaler
Hur sker reglerad sekretion?
En vesikel med last bildas och lagras i cytosolen. Fusion sker då en signal såsom hormoner eller neurotransmittorer binder till receptorer på cellytan och leder till intracellulär signalering om att vesikeln ska frisättas. Detta används exempelvis då neurotransmittorer ska frisättas.
- Cell-cellkommunikation
- i synapser
- I endokrina organ för frisättning av hormoner
- Calciumberoende
- Beroende av SNARE-protein
- Väldigt snabb process (millisekunder)
Hur kan reglerad sekretion ske så snabbt och hur sker själva fusionsprocessen?
De är redan primade vid plasmamembranet.
- Docking. En vesikel har synaptotagmin med Ca2+-binding sites bundet och även v-SNARE synaptobrevin. På plasmamembranet sitter t-SNARE syntaxin, SNAP25.
- Priming. Synaptobrevin och syntaxin binder till varandra men inte fullt ut så att fusion sker - vesikeln kommer att vara bunden i membranet. Fullständig fusion förhindras genom inbindning av complexin.
- Fusionporsöppning. Då en aktionspotential kommer flödar kalcium in och binder till synaptotagmin. Det gör att kompelxin släpper
- Fusion. SNARE-kopmlexet kan binda in fullständigt och fullständig fusion kan genomföras.
