Vesiculær transport Flashcards
Hva skjer etter transportvesikler har knoppet fra ER-exit sites?
De “kaster” belegget sitt, og begynner å smelte sammen. Sammensmeltingen av membraner fra samme bestanddel kalles homotypisk fusjon. Homotypisk fusjon krever et sett med matchende SNAREs. Interaksjonen er symmetrisk; altså at begge membraner bidrar med både vSNAREs og tSNAREs.
Hva kalles strukturene som dannes når ER-utledede vesikler smelter sammen?
Strukturene kalles “vesicular tubular clusters”. Dette er fordi de har et konvolutt-utseende som er separat fra ER og som mangler mange av proteinene som fungerer i ER. Strukturene blir generert kontinuerlig, og fungerer som transportkontainere som frakter materialer fra ER og til Golgi. Clustrene beveger seg raskt langs microtubuli før de smelter sammen med Golgi.
Hva slags type vesikler er det som knupper av vesikulære tubuler?
I motsetning til de COPII-belagte vesiklene som knupper av fra ER, er de vesiklene som knupper av fra vesikulære tubuli COPI-belagte. De er unike på den måten at komponentene som utgjør det indre og ytre laget, blir rekruttert som et forhåndsmontert kompleks kalt “coatomer”. Coatomene fungerer som en “retrieval pathway”.
Hva er en “retrieval pathway”?
Coatomene fungerer som en “retrieval pathway” som bærer ER-beboende proteiner som har rømt tilbake til ER, i tillegg til proteiner slik som cargoreseptorer og SNAREs som har deltatt i ER-knupping og reaksjoner for sammensmelting av vesikler.
“Retrieval” transport fortsetter når vesicular tubular clusters beveger seg mot Golgi. Clusterene fortsetter å modne, og endrer gradvis komposisjonen sin etterhvert som utvalgte proteiner blir returnert til ER.
Reaksjonsveien er avhengig av “ER retrieval signals” - KKXX sekvensen (2 lysin + 2 andre aminosyrer) på den C-terminale enden av ER-membran proteinet.
Hva er KDEL-sekvensen?
Løselige ER-beboende proteiner inneholder også er kort “ER retrieval signal” på den C-terminale enden. Men denne sekvensen er annerledes: den består av Lys-Asp-Glu-Leu.
Hvis sekvensen blir fjernet fra BiP-proteinet, blir det sakte sekretert fra cellen. Hvis signalet overføres til et protein som vanligvis blir sekretert, blir proteinet istedenfor effektivt returnert til ER, hvor det akkumulerer. Proteiner med KDEL-sekvensen kan ikke interagerer direkte til COPI-belegget, men må binde seg til en KDEL-reseptor.
Hvor befinner KDEL-reseptoren seg?
Reseptoren sirkulerer mellom ER og Golgi, hvor den selektivt binder proteiner med KDEL-sekvensen i Golgi og frigjør dem i ER. Den merkverdige forskjellen i affinitet mellom reseptoren og KDEL-sekvensen i disse to bestanddelene skyldes den lavere pH-en i Golgi som reguleres av H+ pumper.
Hva er en hypotese for hvordan proteiner forbli i ER?
ER-beboende proteiner binder seg til hverandre, og danner store komplekser som er for store til å entre transportvesikler på en effektiv måte. Fordi ER-beboende proteiner er til stede i ER i en veldig høy konsentrasjon, vil interaksjoner med lav affinitet være tilstrekkelig for å holde de fleste av proteinene i slike komplekser.
Hvordan er Golgi-apparatet bygd opp?
Det består av en samling av flate, membranomsluttede bestanddeler kalt “cisternae”, som ligner på en stabel med pitabrød. Hver Golgi-stabel består av 4 - 6 cisternae. I dyreceller er det tubulære forbindelser mellom korresponderende cisternae som binder sammen flere stabler, og dermed former et enkelt kompleks som vanligvis er lokalisert nær cellekjernen og i nærheten av senterosomet.
Hvilke to mekanismer har vi for transport gjennom Golgi-apparatet?
(1) Vesikkeltransport.
Denne mekanismen er konseptuelt lik hvordan proteiner og lipider blir transportert fra ER og til Golgi, bortsett fra at kun COPI-belagte vesikler blir brukt. Både forover- og bakover-transport vil skje med COPI-vesikler, men beleggene kan inneholde ulike adaptor-proteiner som konfererer selektivitet for pakkingen av cargo-molekyler.
(2) Cisternal maturation mechanism
I følge denne mekanismen dannes det kontinuerlig ny cis cisternae ettersom vesikulære tubulære klynger ankommer fra ER og smelter sammen med transportvesiklene som inneholder Golgi-beboende proteiner og enzymer. Når lasten i cis cisternae blir modifisert, forblir enzymene i transportvesiklene som vil smelte sammen med nylig ankomne klynger. Samtidig aksepterer cisternae transportvesikler transportvesikler som inneholder enzymer fra senere Golgi-cisternae, og omdanner det til medial cisternae. På denne måten vil en cisternae full av last bevege seg gjennom Golgi-stabelen mens ulike subsett av Golgi-beboende proteiner passerer bakover i COPI-belagte vesikler fra sen til tidlig cisternae.
Hvilke to ulike overflater har Golgi-stabler?
En cis-overflate (inngang) og en trans-overflate (utgang). Både cis og trans er nært relatert med spesielle komponenter, hver sammensatt av et nettverk av sammenkoblede tubular og cisternal strukturer.
cis Golgi network = CGN
trans Golgi network = TGN
Hva skjer med proteiner og lipider i CGN og TGN? Og hvorfor er CGN og TGN viktig for proteinsortering?
Proteiner og lipider går inn i CGN og ut gjennom TGN, bundet til celleoverflaten eller en annen bestanddel. Begge nettverkene er viktige for proteinsortering: proteiner som kommer inn i CGN kan enten bevege seg videre inn i Golgi-apparatet eller bli returnert til ER. Proteiner som går ut av TGN kan bevege seg videre og bli sortert i henhold til neste destinasjon, eller de kan bli returnert til en tidligere bestanddel.
Golgi genererer heterogene oligosakkaridstrukturer som sees i modne proteiner.
Etter ankomst i CGN, går proteinene inn i den første av de Golgi-prosesserende rommene (cis Golgi cisternae). De beveger seg deretter videre til medial cisternae, og til slutt videre til trans cisternae hvor glykosyleringen blir fullført.
Hva skjer med transportvesikler som sendes til celleoverflaten?
Membranproteinene og lipidene i vesiklene blir til nye komponenter i cellens plasmamembran, mens de løselige proteinene inne i vesiklene blir sekretert til det ekstracellulære rommet.
Sammensmeltingen av vesiklene med membranen kalles exocytose. Dette kalles den “constitutive secretory pathway”.
Den unike arkitekturen til Golgi-apparatet er avhengig av hva?
Mikrotubulus cytoskjelettet, og cytoplasmiske Golgi-matriksproteiner.
Golgi reassembly and stacking proteins (GRASPs) danner et stillas mellom ved-siden-av-liggende cisternae, og gir dermed Golgi-stabelen strukturell integritet.
Hva gjør “golgins”?
De danner lange tjorer bestående av stive coiled-coils med hengselsområder med innbyrdes avstand. Ulike golgins finnes ulike steder på Golgi, og inneholder bindingsseter for ulike Rab-proteiner.
Hva er “regulated secretory pathway”?
Spesialiserte sekretoriske celler har en annen sekretorisk reaksjonsvei hvor løselige proteiner og andre stoffer først blir lagret i sekretoriske vesikler før de senere frigjøres ved exocytose.
