Kυτταρική$Bιολογία$ ΜΕΤΑΦΟΡΑ(ΜΕ(ΚΥΣΤΙΔΙΑ,(ΕΚΚΡΙΣΗ,( ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΩΣΗ,(ΛΥΣΟΣΩΜΑΤΙΑ(&( ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ( ΔIAΛEΞΗ(5! (16!&!19/3/2012)!

Transcript

1 Kυτταρική$Bιολογία$ ΔIAΛEΞΗ(5! (16!&!19/3/2012)! ΜΕΤΑΦΟΡΑ(ΜΕ(ΚΥΣΤΙΔΙΑ,(ΕΚΚΡΙΣΗ,( ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΩΣΗ,(ΛΥΣΟΣΩΜΑΤΙΑ(&( ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ(

2 Η(εκκριτική(οδός( επισημασμένη! πρωτεΐνη! κυστίδια! Συσκευή! Golgi! Αδρό! ΕΔ! Επισήμανση!για!3!λεπτά! 7!λεπτά!μετά!την! επισήμανση! 120!λεπτά!μετά!την! επισήμανση!

3 Τροποποιήσεις(πρωτεϊνών(στο(ΕΔ( κυτταρόπλασμα! Αλυσίδες!λιπαρών!οξέων! δολιχόλη! αιθανολαμίνη! ΝRακέτυλο! γλυκοζαμίνη! μαννόζη! ολιγοσακχαρίτης! γλυκόζη! Αυλός! ενδοπλασματικού! δικτύου! Αυλός! ενδοπλασματικού! δικτύου!

4 Ποιοτικός(έλεγχος(γλυκοπρωτεϊνών(στο(ΕΔ( κυτταρόπλασμα! ριβοσωμάτιο! ουβικιτίνη! Αυλός! ενδοπλασματικού! δικτύου! Τρανσλοκόνιο! Απομάκρυνση!! 2!καταλοίπων!! γλυκόζης! Επαναπροσθήκη!! γλυκόζης! Λάθος(αναδιπλωμένη( καλρετικουλίνη! Απομάκρυνση!! 1!γλυκόζης! Εξαιρετικά(σοβαρά(λάθη( στην(αναδίπλωση( Ανιχνευτής! αναδίπλωσης! Σωστά( αναδιπλωμένη( Ανιχνευτής! αναδίπλωσης! Ανιχνευτής! αναδίπλωσης! Μεταβατικό!ΕΔ!

5 Μετακίνηση(με(κυστίδια( Πυρηνικός!φάκελλος! Ενδοπλασματικό! δίκτυο! Λυσοσωμάτιο! Όψιμο! ενδοσωμάτιο! κυτταρική! μεμβράνη! Πρώιμο! ενδοσωμάτιο! Μεταφορικά!κυστίδια! Συσκευή!Golgi! ΚΥΤΤΑΡΟΠΛΑΣΜΑ! ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΙΟΣ! ΧΩΡΟΣ!

6 Πως(εξασφαλίζεται(η(σωστή(έκβαση(και(η( εκλεκτικότητα(της(κυστιδιακής( μεταφοράς;( Πως!εξασφαλίζεται!!! Η!εκβλάστηση!των!κυστιδίων;!! Η!εκλεκτικότητα!της!πρόσληψης!του!περιεχομένου!( φορτίου )! του!κυστιδίου;!! Η!εκλεκτικότητα!της! στόχευσης!έτσι!ώστε!το!κυστίδιο!να! κατευθυνθεί!προς!το!σωστό!μεμβρανικό!οργανίδιο;!

7 Κυστιδιακή(μεταφορά(πρωτεϊνών(από(το(ΕΔ( στη(συσκευή(golgi( Μεταφορικό κυστίδιο! Εκβλάστηση! κυστιδίων! Σύντηξη! κυστιδίων! Διαμεμβρανικές! πρωτεΐνες! Πρωτεΐνες!του! αυλού!του!εδ! Συσκευή! Golgi!

8 Επιλογή(φορτίου(&(σύντηξη(των(μεταφορικών( κυστιδίων(με(τις(μεμβράνεςuστόχους( Μεμβρανικές! πρωτεΐνες! Πρωτεΐνες! του!αυλού! ΜεμβράνηR δότης! Σχηματισμός! καλύμματος! Μεταφορικό! κυστίδιο! κυτταρόπλασμα! Μεμβράνη R!στόχος!

9 Διαφορετικά(είδη(κυστιδίων( χρησιμοποιούνται(σε(διαφορετικά(μονοπάτια( κυστιδιακής(μεταφοράς(

10 Κυστίδια(κλαθρίνης( Τα!καλυμμένα!κυστίδια!απελευθερώνονται!από!την! πλευρά!trans!του!συστήματος!golgi.!η!διάμετρος! ενός!κυστιδίου!είναι!~70!nm.!

11 Η(εξειδικευμένη(πρόσληψη(φορτίου(από(τα( κυστίδια(κλαθρίνης(εξασφαλίζεται(με(την( ύπαρξη(ειδικών(υποδοχέων(

12 Εκβλάστηση(κυστιδίων(κλαθρίνης( ΚΥΤΤΑΡΟΠΛΑΣΜΑ! Κάλυμα! κλαθρίνης! Καλυμένο! κυστίδιο! ΑΦΑΙΡΕΣΗ!ΚΑΛΥΜΑΤΟΣ! Υποδοχέας! φορτίου! Ανταπτίνη! ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ! ΚΥΣΤΙΔΙΟΥ! Δυναμίνη! Ανταπτίνη! Απογυμνωμένο! κυστίδιο! μεταφοράς! Μόρια!φορτίου!

13 Τα(κυστίδια(προσαράζουν(εκλεκτικά(σε( συγκεκριμένες(μεμβράνεςuστόχους( ΟΡΓΑΝΙΔΙΟRΔΟΤΗΣ! Καλυμένο! κυστίδιο! ΟΡΓΑΝΙΔΙΟRΣΤΟΧΟΣ! *SNARE=!SNAP! Receptor!(Yποδοχέας! της!snap.!snap=! Πρωτεΐνη!που!παίζει! βοηθητικό!ρόλο!στην! αναγνώριση!και! σύντηξη!των!κυστιδίων! ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑ! Α! ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑ! Β! Προσαραγμένο! μεταφορικό! κυστίδιο! ΚΥΤΤΑΡΟΠΛΑΣΜΑ(

14 Η(εκλεκτική(σύνδεση(των(SNARE(εξασφαλίζει( την(εξειδικευμένη(κυστιδιακη(προσάραξη(

15 Η(προσάραξη(και(η(σύντηξη(των(κυστιδίων( απαιτούν(την(ύπαρξη(και(άλλων(πρωτεϊνών(

16 Η(συσκευή(Golgi(έχει(θεμελιώδη(ρόλο(στη( μεταφορά(με(κυστίδια(

17 Mεταφορά(διαμέσου(της(συσκευής(Golgi( Δίκτυο! trans!golgi! Όψιμο! ενδοσωμάτιο! Λυσοσωμάτιο! Εκκριτικό! κυστίδιο! Ενδοσωμάτιο! ανακύκλωσης!

18 Η(συσκευή(Golgi(έχει(πολικότητα(

19 Οδοί(εξωκυττάρωσης( (Ιδιοστατικής(ή(ρυθμιζόμενης)( νεοσυντεθείσα! διαλυτή!πρωτεΐνη! που!εκκρίνεται! ιδιοστατικά! συσκευή!golgi! νεοσυντεθέντα! μεμβρανικά!λιπίδια! μηr ρυθμιζόμενη! σύντηξη! μεμβρανών! νεοσυντεθείσα!μεμβρανική! πρωτεΐνη! ΚΥΤΤΑΡΟΠΛΑΣΜΑ! εκκριτικό! κυστίδιο!με! εκκρινόμμενες! πρωτεΐνες! μεταγωγή! σήματος! ρυθμιζόμενη! σύντηξη! μεμβρανών! ΙΔΙΟΣΤΑΤΙΚΗ! ΕΚΚΡΙΣΗ! Κυτταρική!μεμβράνη! Σήματοδοτικό!μόριο,! π.χ.!ορμόνη!ή! νευροδιαβιβαστής! ΡΥΘΜΙΖΟΜΕΝΗ! ΕΚΚΡΙΣΗ!

20 Διαλογή(μεμβρανικών(πρωτεϊνών( στο(trans(golgi( Ο!μηχανισμός!διαλογής! διακρίνει!στο!εδ!τις!πρωτεΐνες! που!διαθέτουν!ομάδα!gpi!από! τις!υπόλοιπες!πρωτεΐνες,!η! διαλογή!των!οποίων,!ανάλογα! με!τον!τελικό!προορισμό!τους,! γίνεται!σε!διαφορετικά!κυστίδια! στην!πλευρά!trans!του! συστήματος!golgi.!

21 Σήματα(διαλογής(πρωτεϊνών(και( εξόδου(από(το(εδ( κυτταρόπλασμα! Διαμεμβρανική! πρωτεΐνη! Αυλός!ενδοπλασματικού!δικτύου! Πρωτεΐνη!του! αυλού!του!εδ! Πρωτεΐνη!με!άγκυρα!GPI! (γλυκοζυλοr φωσφατιδυλοϊνοσιτόλη)!

22 Επανάκτηση(των(πρωτεϊνών(του(ΕΔ( Σήματα(επανάκτησης(για:( ( Διαλυτές(πρωτεΐνες( KDEL!(LysRAspRGluRLeu)! &( Μεμβρανικές((πρωτεΐνες( KKXX!(LysRLysRXRX)! Πρωτεΐνη! του!εδ! Επανάκτηση! Συσκευή! Golgi!

23 Μεταφορά(στα(λυσοσωμάτια(&( ανακύκλωση(μεμβρανικών(υποδοχέων( Υποδοχέας!!!!!!! 6Rφωσφορική! 6Rφωσφορικής! μαννόζη! μαννόζης! Αυλός! Golgi! Δίκτυο! trans! Golgi! Κυτταροπλασματική! πλευρά! Λυσοσωμικές! πρωτεΐνες! Λυσοσωμική!πρωτεΐνη! 6Rφωσφορική! μαννόζη! Υποδοχέας!6Rφωσφορικής! μαννόζης! ΠρωτεΐνηR!προσαρμοστής! (ανταπτίνη)! εκβλάστηση! κλαθρίνη! Ελεύθερη! κλαθρίνη!!!!

24 Φαγοκυττάρωση,(ενδοκυττάρωση(&( λυσοσωμάτια( βακτήριο! φαγοσωμάτιο! φαγοκυττάρωση! Kυτταρική! Mεμβράνη! Πρώιμο!ενδόσωμα! ενδοκυττάρωση! Όψιμο! ενδοσωμάτιο! Λυσοσωμάτιο! Eνδοπλασματικό! δίκτυο! Mιτοχόνδριο! αυτοφαγοσωμάτιο! αυτοφαγία!

25 Λυσοσωμάτια(και(αυτοφαγία( Eνδοπλασματικό! δίκτυο! Λυσοσωμάτιο! Mιτοχόνδριο! αυτοφαγοσωμάτιο! φαγολυσοσωμάτιο!!2000!by!geoffrey!m.!cooper!

26 Η(πέψη(ουσιών(στα(λυσοσωμάτια( επιτελείται(από(όξινες(υδρολάσες( Λυσοσωμάτιο( όξινες(υδρολάσες( κυτταρόπλασμ α(!2000!by!geoffrey!m.!cooper!

27 Ενδοκυττάρωση(και(σχηματισμός( λυσοσωματίων( εξωτερικό!του!κυττάρου! Ανακύκλωση!στη! κυτταρική!μεμβράνη! Κυστίδιο! ενδοκυττάρωσης! Πρώιμο! ενδοσωμάτιο! Απελευθέρωση!της! υδρολάσης! Όξινη! υδρολάση! Μεταφορικά! κυστίδια!με! όξινες!υδολάσες! Όψιμο! ενδοσωμάτιο! Ανακύκλωση! υποδοχέα! λυσοσωμάτιο! Golgi!!2000!by!Geoffrey!M.!Cooper!

28 Εξειδικευμένη(ενδοκυττάρωση(μέσω( υποδοχέων( Το(παράδειγμα(της(LDL( Yποδοχείς!LDL! Kυτταρική!Mεμβράνη! Kαλυμένο! κυστίδιο! κλαθρίνης! ενδοκυττάρωση! ΑΠΟΚΑΛΥΨΗ! Kυτταρόπλασμα! ενδοσωμάτιο! Eπαναφορά!των! Yποδοχέων!LDL!στη! κυτταρική!μεμβράνη! Σύντηξη!με! ενδόσωμα! Eκβλάστηση!κυστιδίων! μεταφοράς!! Mεταφορά!στο! Λυσοσωμάτιο! Ελεύθερη! χοληστερόλη! Λυσοσωμάτιο! Yδρολυτικά! ένζυμα!

29 Εξειδικευμένη(ενδοκυττάρωση(μέσω( υποδοχέων( Το(παράδειγμα(της(πρόσληψης(σιδήρου( O!υποδοχέας!της!τρανσφερίνης! συνδεδεμένος!με!την!τρανσφερίνη! που!φέρει!σίδηρο!μεταφέρεται!στο! ενδόσωμα,!όπου!ο!σίδηρος! απελευθερώνεται.!στη!συνέχεια,!το! σύμπλοκο!του!υποδοχέα!με!την! αποrτρανσφερίνη!(χωρίς!σίδηρο)! μεταφέρεται!για!ανακύκλωση!στην! επιφάνεια,!όπου!ο!υποδοχέας!και!ο! προσδέτης!αποσυνδέονται.!

30 ( Σας(Ευχαριστώ(για(την( Προσοχή(σας(