VL 11: Transkription II / posttranslationale Prozesse Flashcards
1
Q
posttranslationale Prozesse
A
- Die meisten Proteine werden posttranslational modifiziert
- Wichtige Modifikationen
- Funktion von Ascorbat bei der Kollagenmodifikaiton
- Proteine können über Endopeptidasen gereift werden
- Kollagenstabilität hängt von der Hydroxylierung von Prolin ab
2
Q
Proteine nach der Translation
A
- Sind einige Proteine sofort funktionsfähig
- Müssen noch modifiziert werden (z.B. Phosphorylierung, Acetylierung, Hydroxylierung, Ubiquitinylierung
- Verbinden sich mit Kofaktoren
- Verbinden sich mit anderen Proteinen
- Müssen durch Zerschneiden aktiviert wreden
- Entfernen von Signalpeeptiden (in Transportprozessen)
- Proinsulin/Insulin
- Proteinsplicing
- Müssen transportiert werden
- Sekretion
- Transport in Kompartimente
3
Q
Proteinmodifikationen: Anheftung kleinerer Reste
A
- Acylierungen (Acetylierung; Formylierung, Myristoylierung)
- 80% aller euk. Cytosolischen Proteine sind am N-Terminus acyliert
- Formylierung von Initiator Methionin in Bakterien
- Myristoylierung: als Signal an N-terminalen Glycinen
- Phosphorylierungen
- Beeinflusst Aktivität und Struktur von Proteinen
- 1/8 Proteinen ist phosphoryliert
- Glycolysierungen
- Im ER, Golgi
- Glykoproteine finden sich häufig auf der Oberfläche von Zellen
- Prenylierung, Fettsäureverknüpfung
- Als Membrananker
4
Q
Kollagen
A
- Bestehen aus drei helikalen Collagenproteinen
- In allen Bindegeweben
- Unlösliches Protein: Fibrillen miteinander verlinkt
- Verdrillt
- 25% des Proteoms
- 42 Gene für unterschiedliche Varianten des Collagens
- Versch. Varianten bestimmen Festigkeit, Rigidität, Starrheit
5
Q
Aminosäuresequenz von Kollagen
A
- Engheit der
- Proline unf Hydroxyprolin: Hbrücke zwischen Kollagenproteinen einer Fibrille
- Zwischen den Fibrllen Quervernetzung möglich über hydroxylierte Lysine
- ~30 % Glycin
- ~ 30% Prolin oder Hydroxyprolin
- Einige 5-Hydroxylysine, diese werden auch glycolysiert
- Hydroxylierungen von Pro, Lys geschehen post-translational und benötigen Vitamin C
6
Q
Ascorbat-vermittelte Oxidation von Prolin
A
- Ascorbat hält Eisen im oxidierten Zustand
- Auch bei oxidation von Lysin
- Ohne Ascorbat, keine Hydroxygruppen, keine Quervernetzung
- Bindegewebe wird aus Zellen heraustransportiert in Zellzwischenräume!
7
Q
Reifung von Insulin im Pankreas
A
- Durch Proteinspaltung
- passiert im ER durch membranständige Proteasen
- verschiedene Ketten und Signalsequenz
- Kette C nur in Vorläufer-Insulin
- A und B werden durch Disulfidbrücken zusammengehalten
8
Q
Proteinsortierung
A
- Sekretierte Proteine werden über das raue ER und den Golgi transportiert
- ER-Lokalisation erfolgt kotranslational mit Hilfe eines SRPs
- Im ER erfolgen Proteinmodifikationen (v.A. Glykolysierungen)
- Proteinsortierung in alle Kopartimente erfolgt über unterschiedlichste Signalsequenzen
9
Q
Verteilung Proteine
A
- Im Zytosol synthetisiert
- ~10000 Proteine in Säugerzelle
- Verteilen sich auf unterschiedlichste Membran und Reaktionsräume
10
Q
Übersicht über wichtigste intrazelluläre Transportprozesse
A
- Kerntransport
- Transmembrantransport (ungefaltet
- Vesikeltransport
11
Q
Liquid-Liquid-Phase-Seperation
A
- Bsp: Nukleolus
- Prozess, bei dem Kompartimente entstehen in einer Zelle ohne Membran
- Proteine miteinander bevorzugt in Wechselwirkung
- Ohne Membran
- Ähnlich Öltröpfchen
12
Q
Proteintransport über Vesikel: der sekretorische Weg
A
- Proteine ins ER hineinsyntetisiert
- Über vesikel zum Golgi
- Mit Plasmammebran fusioniert
13
Q
Signalhypothese
A
- Signal am Endterminus
- Translation an Ribosom
- Proteinsynthese
- Sternchen
- Tritt durch Exitkanal aus
- Kontaktaufnahme mit Bindignfactor
- BF sitzt an Membran
- Protein wird direkt in Lumen des ER synthetisiert
14
Q
Test der Signalhypothese im zellfreien System
A
- Ribosomen isolier
- mRNA zur Verfügung gestellt
- codiert für sekretiertes Protein
- sekundäre Inkubation des Proteins mit Mikrosomen
- ER nachdem man Zelle aufgeschlossen hat
- Keine intakte Lamellen/Zstern
- Nichts passiert
- Funktioniert nur gleichzeitig
15
Q
Erkennung des Signalpeptiids
A
- SRP – signal-recognition particle
- Nimmt Kontakt auf mit Signalpeptid und Ribosom
- Kontakt mit Ribosom bewirkt stoppen der Translation
- Transport an Transokationskomplex(Pore) an Membran des Ers
- GTP Hydrolyse
- Verliert Aff. Zu Ribosom, fällt ab
- Signalpeptidase schneidet Signal ab
16
Q
Translokationskomplex
A
- Pore
- Sanduhr-förmig
- Konstriktion in der Mitte à SecY
- Plug
- AS an Verengungsstelle, hydrophob, dichtungsring
- Außen reduzierendes Milieu
- Innen oxidatives Milieu
- Plug nötig für diese dings
17
Q
Proteinfalltung im ER
A
- Im Lumen des ER
- Chaperone (BiP)
- Faltung verbraucht ATP
18
Q
Insertion von Membranproteinen
A
- Membranproteine haben stop-transfer Sequenzen, die zu hydrophob sind, um ins Lumen des ER zu gelangen
- Das Ribosom dissoziiert adnn von der Pore und führt die Translation im Cytoplasma zuende
- Multiple Transmembrandomänen sind häufig
- Z.B 7, 14, etc.
- Hydrophobizität Untersuchen verraten über Transmembrandomänen
- Stop-Seq oder Start Seq
19
Q
Proteinmodifikationen im ER
A
- Disulfidbrücken (Cys-Cys-Brücken)
-
Glykosylierungen
- Hilfreich für Proteinfaltung
- Schutz gegen Protease
- Wichtig für Signalfunktion von Proteinen (Rezeptorproteine)
- Synthese
- Assemblierung des Vorläuferoligosaccharides
- Transfer auf Protein
- Modifikation des Zuckers
20
Q
Protein Glykolysierung
A
- Assemblierung
- Startet an Membran
- Vorbereitung auf Membran
- Dolicholresten (mehrfach ungesättigte langkettige org. Moleküle aus Isopren hergestellt) werden aktiviert (cytosolische Seite)
- Glucosaminacetat wird drangehägt über Nukleotid aktiviert
- Anhängen Mannose
- Einklappen ins ER Lumen
- Verzweigungen
- 2 x Glukosamin
- 9 x Mannose
- 3 x Glucose
- Transfer auf Protein
- Auf Asparagine von grade synthetisiertes Protein
- Transfer des Baumes
21
Q
Signalpeptiid für Sortierung in das ER
A
- Meist N-Terminal
- 5-10 hydrophobe Aminosäuren
- Hydrophober Fleck wird erkannt von SRP-Rezeptor
22
Q
Signalpeptide der Kompartimente
A
- Peroxisomen:
- C-Terminal
- SKL-COO-
- Kernimport:
- internes NLS (nuclear localiszation signal
- ….PPKKKRKV…
- 4-5 konsekutive positive Ladungen
- Mitochondrium
- N-terminal
- Amphipatisch
- –+H3N-sakjnfjknfirgg
- Komplexer
- Bildet Helix aus, eine Seite Hydrophob andere Seite hydrophil
- Chloroplast
- N-Terminal
- Serin-reich
23
Q
Transporttypen
A
- Transport durch nuklearen Poren
- Transport über Membranen
- Transport über vesikel
24
Q
Organelllen
A
- Mitochondrien und Chloroplasten
- Mehrere 1000 Proeine in Mitochondrien und Chloroplasten
- Kodiert in Mitos der Menschen: 13 Proteine
- Kodiert in Chloroplasten: ca. 80 Proteine
- Der Rest wird importiert
25
Q
Experiment ob Protein in Organellen transportiert wird
A
- Importexperiment
- In vitro Synthese Protein
- Inkubation Protein mit Organell
- Wenn import -> Protease kann nicht attackieren, Protein kann nicht abgebaut werden, Protein wird vor Proteasen geschützt
- Wenn nicht Import, wird zerstückelt
26
Q
Amphipatische Helix für mitochondrilen Import
A
- Polare SK auf einer Seite
- Nicht-polare SK auf anderen
- Rezeptoren erkennen diese, auf Oberfläche der Membran
- ‚Zange‘ erlaubt Import des Proteins in entfaltetem Zustand in Mitochondrium, beide Membranen, in die Matrix
- Signal Peptid wird abgeschnitten
27
Q
Proteinimport in Mitochondrien
A
- Energieaufwand
- Chaperone, die Proteine in entfalteten Zustand halte
- Mitchondriale Chaperon die auf Innenseite an Proteinen ziehen und in richtigen Faltungszustand bringen
- Elektrochemisches Potential über innere Membran, die über Atmung aufgebaut wird
28
Q
Proteinimport in Chloroplasten
A
- Ein zweigeteiltes Signal für den Import in die Thylakoide des Chloroplasten
- TIC/TOC
- Manche Proteine müssen in Thylakoide, für photosynthetisches Apparat
- Weitere Sequenz
- Transitsequenz besteht aus zwei Abschnitten
- Transitpeptid und Thylakoidsignal
29
Q
Minimalwissen - Proteinsortierung
A
- Sekretierte Proteine werden über das raue ER und den Golgi transportiert
- ER-Lokalisation erfolgt kotranslational mit Hhilfe eines SRPs
- Im ER erfolgen Proteinmodifikationen (v.a. Glykolysierungen
- Proteinsortierung in alle Kompartimente erfolgt über unterschiedlichste Signalsequenzen
