125. Cytozol

Cytozol to koloidalny płyn wypełniający komórkę. W praktyce cytozol to wszystko co nie jest ani błoną, ani żadnym organellum, ani cytoszkieletem. Cytozol zawiera wiele rozpuszczonych białek, metabolitów itp.oraz ofc. rybosomy. Mimo że w większości homogenny, zawiera superkompleksy białkowe tworzące mikrokompartmenty np. proteasom oraz różne granulki np. tłuszczów i glikogenu, a więc wykazuje pewną kompartmentację. Ponadto, mogą się w nim tworzyć chwilowe (milisekundowe) gradienty stężeń jonów i metabolitów, głównie ze względu na utrudnienia dyfuzji wywołane białkami zagęszczeniem białek cytoszkieletu i rozpuszczalnych. W cytozolu zachodzi wiele ważnych procesów np. translacja białek, glikoliza, synteza kwasów tłuszczowych, szlak pentozofosforanowy,elementy szlaków przekazywania sygnałów, proteasomalna degradacja białek.

126. Elementy strukturalne cytozolu.

Mimo że cytozol na pierwszy rzut oka (uzbrojonego w mikroskop) nie wykazuje kompartmentacji, występują w nim pewne elementy strukturalne (NIE JEST TO CYTOSZKIELET ANI CIAŁKA INKLUZYJNE! TO SĄ OSOBNE ORGANELLA). Te elementy strukturalne to przede wszystkim superkompleksy białkowe np. rybosomy czy proteasomy. Poza tym spotykane są kropelki tłuszczów i ziarna glikogenowe. Duże zagęszczenie białek cytoszkieletu i rozpuszczalnych w cytozolu powoduje powstanie przedziałów cytozolu niejednorodnych np. pod względem stężenia jonów. Jednak te przedziały są tylko chwilowe i zwykle trwają tylko kilka milisekund.

127.Procesy zachodzące w cytozolu

W cytozolu zachodzi wiele ważnych procesów i szlaków lub fragmentów szlaków, są to m.in.:

• Ubikwitynozależna proteoliza

• Glikogenoliza i glukoneogeneza

• Glikoliza

• Szlak pentozofosforanowy

• Synteza kwasów tłuszczowych (de novo i do 16 atomów węgla włącznie)

• Synteza nukleotydów

• Katabolizm pirymidyn

• Biosynteza porfiryn ( trzy - II, III, IV- z sześciu etapów)

• Cykl mocznikowy ( trzy- III, IV, V- z pięciu etapów)

• Synteza aminokwasów oraz wstępne etapy ich katabolizmu wraz z transaminacją

• Translacja białek, z wyjątkiem białek sekrecyjnych, błony komórkowej oraz niektórych białek organelli

128. Hydroliza białek w cytozolu.

Hydroliza białek w cytozolu odbywa się w selektywny sposób w proteasomach. Są to duże kompleksy białkowe mające postać zamkniętego walca, w środku którego znajduje się pusta przestrzeń z proteazami. Białka wysyłane są do proteasomów przez modyfikacje zwaną ubikwitynacją. Polega ona na kowalencyjnym dołączeniu jednej lub więcej (najczęściej więcej) cząsteczek białka zwanego ubikwityną. Łańcuchy poliubikwitynowe są rozpoznawane przez białka regulatorowe zamykające cylinder proteasomowy i ubikwitynowane białko zostaje wciągnięte do proteasomu i strawione (OM NOM NOM NOM) do 7-8 aa fragmentów. Co ciekawe, ubikwityna pozostaje nietknięta i znów może zaciągnąć jakieś białko na strawienie ( :O ).

W ten sposób degradowane są białka o określonym czasie życia np. cykliny, źle sfałdowane białka oraz wirusowe białka w zakażonych komórkach, których fragmenty są potem prezentowane na MHC.

129. Proteasomy.

Proteasomy to duże cytozolowe kompleksy białkowe, których zadaniem jest hydroliza ubikwitynowanych białek na 7-8 aa fragmenty. Mają cylindryczny rdzeń, a w środku mają wypełnioną woda przestrzeń gdzie zachodzi proteoliza. Końce cylindra są zabezpieczona białkami regulatorowymi (cap), które wpuszczają tylko ubikwitynowane białka, w ten sposób chroniąc resztę komórki przed proteolizą. Hydroliza w proteasomie zachodzi z użyciem energii z ATP.

130. Ubikwityna

Ubikwityna to małe rozpuszczalne białko, które przyłączone kowalencyjnie do innego białka kieruje do degradacji w proteasomie. Ubikwityna łączona jest z boczną grupą NH2 lizyny, a białka ubikwitynujące rozpoznają sekwencję RXXLGIGB (B to D lub N). Ubikwitynacja zachodzi w trzech etapach, przedstawionych na powyższym obrazku. Po proteolizie ubikwityna jest uwalniana do cytozolu i może dalej pełnić swoją funkcje.

Powyższe trzy zagadnienia (128, 129 130) się dość pokrywają i osobiście uważam, ze na każde z nich należałoby napisać treść wszystkich tych trzech opracowań.

---