Transport proteinů do organel Flashcards
1
Q
Transport proteinů do organel - jak, kam
A
- posttranslačně (sekretorická dráha je kotranslační (ER -> ven, PM, lysosom)
- z cytosolu do organel
- Signální sekvence: N-terminální (ER, mitochondrie, chloroplasty), C-terminální (peroxisomy, častější)
2
Q
Mitochondrie - Transport do mitochondriální matrix
A
- transport přes 2 membrány
- MSF = Mitochondrial import stimulating factor (ATPáza)
- TOM70, TOM37 = receptory pro MSF
- TOM40 = beta-barel
- HSC 70 = chaperon, protein nesmí být sbalený, aby prošel do matrix
- potřeba ATP a protonového gradientu
- translace -> protein s N-terminální sekvencí -> HSC chaperon udržuje protein v nesbalené formě -> sekvenci pozná MSF -> ATP -> protein na povrchu membrány -> interakce s TOM70, TOM37 -> protein se předá TOM22, TOM20 -> protein se předá TOM40 -> přejde přes mitochondriální membránu -> přes vnitřní membránu díky TIM17, TIM23 -> nativní nesbalená forma proteinu se udržuje chaperonem HSC 70 -> ATP -> protein v matrix -> N-terminální sekvence už se nepotřebuje, tak se odštěpí -> sbalení proteinu
3
Q
Mitochondrie - Transport do vnitřní membrány
A
- 3 možnosti
1.MOŽNOST: - klasická cesta jako cesta do mitochondriální matrix
- je zde ale sekvence, která způsobí zastavení proteinu v translokonu -. tahle sekvence je pak transmembránová doména -> odštěpení N-terminální sekvence
2.MOŽNOST: - závisí na N-terminální sekvenci
- vstup přes vnější membránu díky TOM40 -> do matrix díky TIM17, TIM23
- matrix je vychytáván proteinem Oxa1
- Oxa1 = rozpoznává hydrofobní úseky a ty vkládá do membrány
3.MOŽNOST: - vstup do vnitřní membrány není závislý na N-terminální sekvenci, ale je tu několik hydrofobních domén -> ty jsou rozpoznané TOM70 -> transport do TOM40 -> vloží se do vnitřní membrány
4
Q
Mitochondrie - Transport proteinů do dalších mitochondriálních kompartmentů
A
- N-terminální sekvence -> rozpozná ji TOM20, TOM22 -> kanál TOM40 -> TIM17, TIM23 -> stop transfer sekvence umožní přesun z matrix do vnitřní membrány -> většina proteinu je ale v matrix -> štěpení C-konce -> protein v matrix
- cesta mlže být i bez N-terminální sekvence, ale je tam nějaká jiná vnitřní sekvence pro transport do matrix
5
Q
Chloroplasty - Transport do stroma
A
- velmi podobné jako u mitochondrií
- Místo TOM a TIM je tu TOC a TIC
- taky je tu N-terminální doména
- potřeba energie, ale není tady protonový gradient - je tu GTP pro funkci TOC kanálů
- chaperony ve stroma pomáhají udržel protein a nesbalené formě a protáhnout ho skrz kanály
- odštěpení N-terminální sekvence ve stroma -> sbalení proteinu
6
Q
Chloroplasty - Transport do thylakoidu
A
- 4 importní dráhy, pro nás hlavní 2
1.SRP DEPENDENTNÍ DRÁHA: - N-terminální sekvence -> štěpení -> pod ní další signální sekvence -> tu rozpozná Srp částice -> protein k Srp receptoru na thylakoidu -> protein skrz kanál do lumen thylakoidu
2.DELTA-pH DRÁHA: - Za N-terminální sekvencí je taky další, ale jiná = DIARGININOVÁ sekvence -> proteiny jdou do thylakoidu už sbalené díky gradientu protonů, který tam je
7
Q
Peroxisomy - transport proteinů zde
A
- malé organely, jen 1 membrána
- moc proteinů tu nejde
- PEROXINY = strukturní proteiny, 30 v peroxisomu
- PEROXIZOMÁLNÍ ENZYMY = metabolismus peroxisomů (metabolismus MK)
- proteiny jsou už sbalené (některé jen částečně)
- potřeba ATP, ale není tu protonový gradient
- na C-konci je SKL sekvence (Ser-Lys-Leu) = kataláza
- PTS1R = ‘‘¨Peroxisome Targeting Sequence 1 Receptor’’, v cytosolu
- Pex14 = receptor na membráně peroxisomu
- SKL je rozpoznaná PTS1R -> k membráně peroxisomu -> k receptoru Pex14 -> PTS1R se oddělí od proteinu a jde zpátky do cytosolu -> C-koncová sekvence se NEODŠTĚPUJE
- kataláza -> přidá se hem -> aktivace katalázy
8
Q
Transport do/z jádra - jak
A
- jediné místo s oboustranným transportem
- regulace změny lokalizace - fosforylace
- dvojitá membrána
JADERNÝ PÓR: - ..košíky’’
- z filamentárních proteinů
- bez problémů transport do 60 kDa, ionty, metabolity
- tvořen nukleoporiny
- FG nukleoporiny = FG repetice fenylalaninuglycinu
9
Q
Jádro - transport do jádra
A
- Importiny = receptory v cytosolu, vážou NLS, alfa a beta (dimer to je)
- NLS = ,,Nuclear Localisation Signal’’
- Ran = malá GTPáza, jako Ras, 2 formy s GTP/GDP, aktivace pomocí GEF, vyvazuje importiny od proteinu
- GEF = ‘‘Guanidinium exchange factor’’, přechod mezi Ran formami, mění GDP za GTP -> aktivace Ran
- Alfa importin váže NLS, beta importin interaguje s FG nukleoporiny -> Beta provede cargo skrz jaderný pór -> rozpad -> importin zpět do cytosolu ->
10
Q
Jádro - transport do jádra
A
- Importiny = receptory v cytosolu, vážou NLS, alfa a beta (dimer to je)
- NLS = ,,Nuclear Localisation Signal’’
- Ran = malá GTPáza, jako Ras, 2 formy s GTP/GDP (jedna forma do jádra, druha do cytosolu), aktivace pomocí GEF, vyvazuje importiny od proteinu
- GEF = ‘‘Guanidinium exchange factor’’, v jádře, vazba na chromatin, přechod mezi Ran formami, mění GDP za GTP -> aktivace Ran
- GAP = inaktivace Ran, v cytosolu
- NTF2 = ‘‘Nuclear Transport Factor’’, vrací Ran do jádra
- Alfa importin váže NLS, beta importin interaguje s FG nukleoporiny -> Beta provede cargo skrz jaderný pór -> GEF aktivuje Ran GTPázu -> rozpad pomocí Ran-> importin + Ran zpět do cytosolu -> GAP inaktivuje Ran -> Ran je pomocí NTF2 vracen do jádra
11
Q
Jádro - Transport z jádra
A
- stejný princip na základě Ran GTPázy jako u transportu do jádra
- Exportiny = exportní receptory, kromě exportu z jádra fungují i v exporu tRNA a jiných RNA (kromě mRNA!!)
- NES = ‘‘Nuclear Export Signal’’
- Interakce exportinů s FG nukleoporiny -> průchod pórem -> komplex eportin + NES + Ran GTPáza -> Ran se takhle dostává do cytosolu -> GAP hydrolyzuje Ran -> Ran GDP a exportin do jádra
12
Q
Jádro - Transport mRNA
A
- mRNA je v jádře vždy v komplexu s RNA vazebnými proteiny
- transport nezávislý na exportinech, importinech a Ran
- každá mRNA má svůj vlastní mRNA exportní protein -> transportace přes jaderný pór
