Szorstka siateczka śródplazmatyczna i transport białek










initAd();



































  Biochemia
  Biotechnologia
  Fizjologia
  Genetyka
  Medycyna
  Mikrobiologia
  Inne








   Biologii komórki
   Biologii molekularnej
   Medycyny molekularnej
   Histologii
   Botaniki
  
Leksykon medyczny
   Testy








   Botanika
   Budowa komórki
   Ewolucja
   Genetyka
   Medycyna
   Terminologia
   Zoologia








   A 
   B 
   C 
   D 
   E 
   F 
   G
   H 
   I 
   J 
   K 
   L 
   Ł 
   M
   N 
   O 
   P 
   R 
   S 
   Ś 
   T
   U 
   W 
   Z 
   Ż 
  Cała lista 








   Apoptoza
   PDB
   Biochemia
   Biotechnologia
   Czasopisma
   Książki
   Uczelnie
   Uniwersytety
   Zdjęcia

















 O nas
           Tu jesteś:  


Biologia.pl < Kurs biologii molekularnej


















Szorstka siateczka śródplazmatyczna i transport białek










Ostatnio rozmawialiśmy o ekspresji genów... dzisiaj zastanówmy się, jak
białka wytwarzane na podstawie informacji zakodowanej w genach trafiają do
odpowiednich miejsc komórki. Zrobienie cząsteczki białka to jeszcze nie
wszystko: niektóre białka (na przykład czynniki transkrypcyjne czy
polimeraza DNA) muszą trafić do jądra komórkowego, inne (na przykład jakieś
enzymy łańcucha oddechowego) są potrzebne w mitochondriach, jeszcze inne
(choćby cząsteczki hormonów białkowych) powinny zostać wydzielone poza
komórkę... - a przecież produkcja wszystkich białek kodowanych przez geny
jądra komórkowego odbywa się w cytoplazmie. Jak komórka radzi sobie z
transportem białek do wybranych miejsc?

Mówiąc bardzo ogólnie - radzi sobie na dwa podstawowe sposoby. Niektóre
białka są uwalniane bezpośrednio do cytoplazmy i same trafiają do
docelowych organelli; inne już w czasie translacji są transportowane do
światła siateczki śródplazmatycznej i potem trafiają do specjalnych
pęcherzyków, które niosą białka w odpowiednie miejsce komórki.

Zajmijmy się najpierw białkami, które trafiają do szorstkiej siateczki
śródplazmatycznej.

Szorstka siateczka śródplazmatyczna (rough endoplasmic reticulum, RER) to
układ poplątanych kanalików i spłaszczonych woreczków, obecny w cytoplazmie
komórek eukariotycznych. Światło tych wszystkich kanalików łączy się ze
sobą, więc białka podróżujące przez szorstka siateczkę mogą bez problemów
trafić do wszystkich zakamarków RER. Ale białko musi najpierw dostać się z
cytoplazmy do wnętrza siateczki.

Transport nowych cząsteczek białek do wnętrza siateczki śródplazmatycznej
zaczyna się już na początku translacji, kiedy białko nie jest jeszcze
gotowe. Wysuwający się z rybosomu koniec takiego białka zawiera specjalna
etykietkę - sekwencje sygnałową, która kieruje cząsteczkę białka do RER. Ta
sekwencja sygnałowa jest rozpoznawana przez specjalne białka, które pływają
w cytoplazmie. Po przyłączeniu tych białek do rybosomu translacja jest
zatrzymywana, a cały rybosom podpływa do siateczki i przyczepia się do niej
(szorstka siateczka śródplazmatyczna nosi nazwę 'szorstkiej' właśnie z
powodu rybosomów, które chętnie się do niej przyczepiają i na niektórych
zdjęciach z mikroskopu elektronowego wyglądają jak kropki przyłączone do
powierzchni RER).

Kiedy rybosom przyczepi się do RER, translacja może być kontynuowana.
Wydłużający się łańcuch polipeptydowy od razu wpada do kanału błonowego,
który tworzy się w błonie siateczki śródplazmatycznej. Kiedy translacja się
skończy, całe białko wpada do wnętrza RER, kanał błonowy się zamyka, a
rybosom odpada od siateczki i rusza do cytoplazmy w poszukiwaniu nowej
cząsteczki mRNA. (Sekwencja sygnałowa jest najczęściej odcinana ze świeżego
białka przez enzymy obecne w siateczce).

Niektóre białka są przeznaczone do wbudowania w błonę RER. Takie białka nie
przechodzą do końca przez błonę siateczki śródplazmatycznej i pozostają
przyczepione do tej błony. Naukowcy znaleźli w tych białkach drugi rodzaj
sekwencji sygnałowych, który oznacza, że białko powinno zostać zatrzymane w
błonie siateczki.

A co dzieje się z białkami, które wpadną do wnętrza szorstkiej siateczki
śródplazmatycznej? Natychmiast rzuca się na nie cała banda różnych enzymów.
Niektóre z nich to białka opiekuńcze (chaperones), które pomagają młodym
cząsteczkom białek przyjąć i utrzymać właściwy kształt przestrzenny (więcej
wiadomości na temat białek opiekuńczych znajdziecie w artykule -

'Molekularne
przyzwoitki'.

Inne enzymy
katalizują tworzenie wiązań dwusiarczkowych pomiędzy resztami cysteiny
nowej cząsteczki białka i w ten sposób decydują o tym, jak powinno wyglądać
nowe białko.

Potem niektóre cząsteczki białek są poddawane jeszcze innym modyfikacjom.
Wreszcie nowe białka trafiają do pęcherzyków transportowych, które niosą
cząsteczki białek do aparatu Golgiego (tam do wielu białek przyłączają się
reszty cukrowe, czyli - mówiąc językiem naukowym - dochodzi do glikozylacji
białek). Inne pęcherzyki odrywają się od aparatu Golgiego i płyną w stronę
błony komórkowej; po połączeniu się z błona wylewają swoja zawartość na
zewnątrz komórki i w taki sposób cząsteczki białek są wydzielane poza
cytoplazmę. Jeszcze inne pęcherzyki aparatu Golgiego wrzucają swoje białka
do lizosomów.

W transporcie pęcherzykowym biorą udział rożne białka, miedzy innymi białka
SNARE (możecie o nich przeczytać na stronie Biologia komórki w artykule
-

'Adresy na pęcherzykach')
, klatryna i białka z grupy COP, które wchodzą w skład koatomerów (kompleksów białkowych
pokrywających powierzchnie niektórych pęcherzyków).

A co dzieje się z białkami, które nie trafiają do siateczki
śródplazmatycznej, tylko do innych organelli: mitochondriów, plastydów,
peroksysomów czy jądra komórkowego? Takie białka są wytwarzane na wolnych
rybosomach, które pływają w cytoplazmie. Po odpadnięciu od rybosomu gotowa
cząsteczka białka przyjmuje odpowiednią strukturę przestrzenną (często
pomagają jej w tym białka opiekuńcze) i sama znajduje drogę do wybranego
organellum zgodnie ze swoją etykietką adresową, czyli sekwencją sygnałową.
Receptory umieszczone na powierzchni organellum rozpoznają specyficzną
sekwencję sygnałową i w błonie białkowo-lipidowej organellum powstaje kanał
błonowy, przez który cząsteczka białka wpada do środka.

Te cząsteczki białek, które nie zawierają specyficznych sekwencji
sygnałowych, pozostają w cytoplazmie i tam pełnia swoje funkcje metaboliczne.

Trochę inaczej wygląda transport białek z cytoplazmy do jądra komórkowego:
te białka przechodzą przez pory jądrowe, specjalne kanały wbudowane w
otoczkę jądrową i otoczone przez duże kompleksy specjalnych białek
transportowych (patrz
'Mały Manhattan'). Cząsteczki białek,
które chcą przedostać się przez pory jądrowe, też muszą mieć specjalne
sekwencje sygnałowe.

Jak widać, to sekwencje sygnałowe (odcinki białek złożone z
kilku-kilkunastu aminokwasów) decydują o tym, do której części komórki
trafi nowa cząsteczka białka. Zrozumienie tego faktu pozwala o wiele lepiej
zrozumieć sposób działania komórki, która dzieli się na wiele osobnych,
ograniczonych błonami biologicznymi "kompartmentów", a każdy z tych
"kompartmentów" zawiera inny zestaw białek. Nic dziwnego, że w zeszłym roku
Nagrodę Nobla otrzymał właśnie odkrywca sekwencji sygnałowych, Guenter
Blobel (więcej informacji o budowie i mechanizmie działania sekwencji
sygnałowych znajdziecie w innym artykule serwisu Biologia komórki -
:

'Nagroda Nobla dla Guentera Blobla'

Podsumowując: w komórce istnieją dwa główne szlaki transportu nowo
wytwarzanych białek. Cząsteczki białek przeznaczone do wydzielenia poza
komórkę (oraz białka lizosomów, siateczki śródplazmatycznej i aparatu
Golgiego) są wytwarzane na rybosomach przyczepionych do szorstkiej
siateczki śródplazmatycznej. Białka, które mają trafić do jądra
komórkowego, mitochondriów, plastydów, cytoplazmy lub peroksysomów, są
wytwarzane na rybosomach swobodnie pływających w cytoplazmie. Sekwencja
sygnałowa cząsteczki białka wskazuje miejsce, do którego białko powinno
zostać dostarczone.







Poprzedni | Następny



Opracowanie i redakcja: Grzegorz Nalepa.














CZWARTEK13 września 2001



Sponsor serwisu:











Jak szukać?
 
Znajdź






Zobacz także:




Leksykon medyczny



Kurs histologii






Wiedza i Życie 





Świat Nauki 





dlaczego.pl 





gimnazjum.pl 





liceum.pl 






mapaPolski.pl 






pilot.pl 
















Serwis nominowany do 'Złotej witryny' konkursu Webfestival 2001.

standard HTML 4.0Copyright © 1996 - 2001Prószyński i S-ka SAemail: [e-mail]