91. Powtarza się z 69.

92. Detoksykacja - rola cytochromu P-450

Detoksykacja organizmu odbywa się głównie na siateczce śródplazmatycznej gładkiej wątroby. Znajduje się tam rodzina enzymów zwanych cytochromami P-450. Te białka o masie ok. 50kDa i zawierające hem jako grupę prostetyczną utleniają hydrofobowe trucizny do postaci bardziej hydrofilowych. Umożliwia to ich sprzężenie z dobrze rozpuszczalnymi związkami jak glukaroniany czy siarczany i wydalenie z organizmy przez nerki lub żółć (do przewodu pokarmowego). Taka modyfikacja ma najczęściej postać dodania grupy hydroksylowej. U człowieka, jest około 100 genów kodujących te białka, a poszczególne formy różnią się specyficznością wobec różnych substratów. Niestety działanie cytochromu P-450 ma też swoją mroczną stronę. Niektóre substancje chemiczne, które normalnie są nieaktywne mogą zostać przez niego przekształcone w substancje uszkadzające DNA i powodujące nowotwory. Jest to tzw. karcynogenza niebezpośrednia, a te modyfikowane substancje to niebezpośrednie karcynogeny.

93. Hydroksylacja związków organicznych.

Reakcje hydroksylacji są kluczowe we wspomnianej wyżej detoksykacji oraz w syntezie cholesterolu i jego pochodnych. Reakcje te polegają na odłączeniu atomu wodoru od węgla cząsteczki organicznej i przyłączenie na jego miejsce grupy hydroksylowej. Są one katalizowane przez enzymy z klasy monooksygenaz Np. cytochromy P-450. Elektrony konieczne do reakcji pochodzą z NADPH, a tlen z cząsteczki O2. Cząsteczka cytochromu (z substratem, tzn. grupą RH, związanym blisko hemowego żelaza) przyjmuje elektron i żelazo redukuje się z FeIII do FeII. Po przyłączeniu O2 początkowo powstaje forma rodnikowa FeIII-0-0*, a po przyłączeniu następnego elektronu forma FeIII-O-O^-. Potem jeden atom tlenu twoży cząsteczkę wody i usuwany jest przy tym atom wodoru z grupy RH. Powstaje przejściowy rodnik R*, do którego dodawane jest grupa OH (tlen tej grupy to drugi tlen z cytochromu, wodór to proton ze środowiska)

94. Regiony retikulum endoplazmatycznego wyspecjalizowane w gromadzeniu Ca2+, białka zaangażowane w gromadzenie Ca2+.

Regionem ER wyspecjalizowanym w gromadzeniu wapnia jest gładka siateczka śródplazmatyczna, a zwłaszcza jej specjalna odmiana w komórkach mięśniowych - retikulm sarkoplazmatyczne. Zawiera ono Ca2+ ATP-azę - pompe ATP pompującą do SR 2 jony wapnia na cząsteczkę ATP. Stanowi ona 80% białek błony SR i zajmuje połowę jej powierzchni. W gromadzenie Ca2+ są zaangażowane także inne białka. Kalmodulina w cytozolu wiąże Ca2+ i powoduje allosteryczną aktywację pompy mięśniowej, kiedy cytozolowe stężenie wapnia wzrasta. Oprócz tego, aby zredukować energię potrzebną do wpompowania jonów wapnia do SR, w lumen SR znajdują się białka wiążące wapń i obniżające stężenie wolnego Ca2+ - NIE MOGĘ NIGDZIE ZNALEŹĆ NAZW.

95.
Glikozylacja białek w retikulum endoplazmatycznym

Większość białek skerecyjnych i błony komórkowej zawiera przyłączone cząsteczki oligosacharydów, czyli są glikozylowane (białka błony po stronie zewnętrznej zawsze!). Reszty cukrowe mogą być przyłączone do reszt S albo T wiązaniem O-glikozydowym, albo do reszty N wiązaniem N-glikozydowym. O-glikozydy są najczęściej krótkie, nierozgałęzione i mają od 1 do 4 cukrów. N-glikozydy mogą być bardzo rozgałęzione i zawierać dużo cukrów. Każda N-glikozylacja rozpoczyna się od przyłączenia stałego 14-cukrowego motywu do reszty asparaginy w motywie N-X-S/T (X to wszystko oprócz proliny). Inne N nie są glikozylowane, ale też nie wszystkie takie motywy są glikozylowane, bo Np. szybkie zwijanie może zapobiec glikozylacji. Z tych 14 cukrów 5 zostaje zawsze we wszystkich glikoproteinach (fioletowe na rysunku) inne podlegają odcięciu albo mogą być dodawane nowe (w ER i w Golgim).

Ten prekursor jest przenoszony przez transferazę oligosacharylową z cząsteczki dolicholu - błonowego poliizoprenoidu, który jest nośnikiem reszt cukrowych w błonie ER. Schemat syntezy prekursora na dolicholu jest pokazany na obrazku, o dołączaniu poszczególnych cukrów i tych nukleotydach co się tam pojawiają będzie jeszcze w 98.

Zanim białko z takim N-glikozydem zostanie przetransportowane do Golgiego, wszystkie reszty glukozy i jedna reszta mannozy zostają odcięte w trzech reakcjach (przez trzy różne enzymy) co pokazano na obrazku:

96. N-X-S/T

N-X-S/T to motyw wspólny dla wszystkich białek zawierających reszty N-glikozydowe. Tylko asparagina w takim motywie może zostać poddana glikozylacji. X oznacza każdy aminokwas z wyjątkiem proliny. Jednak nie wszystkie motywy N-X-S/T są glikozylowane. Szybkie zwinięcie fragmentu białka zawierającego ten motyw uniemożliwia transferazie oligosacharydowej przyłączenie reszty cukrowej.

97. Koenzymy glikozylacji zachodzącej w retikulum endopazmatycznym.

Chyba chodzi o dolichol…

Dolichol to poliizoprenoid o 84-104 atomach węgla, który jest bardzo hydrofobowy i bardzo mocno zakotwiczony w bonie ER. Ta jednym końcu ma grupę OH, która może przyłączać resztę pirofosforanu (czyli przyłącza fosforan i do tego fosforanu przyłącza się jeszcze jeden fosforan). Tak powstaje fosforan dolicholu, który jest błonowym nośnikiem dla prekursorowych oligosacharydów, przenoszonych później przez transferazę oligoasacharydową na asparaginy motywu N-X-S/T. Schemat tworzenia się reszty cukrowej na dolicholu był na obrazku. Dwie N-acetyloglukozaminy i pierwsze 5 mannoz dodawane są po stronie cytozolowej ER, potem dolichol za pomocą odpowiedniej flipazy przechodzi do drugiego listka błony i tam dodawanych jest reszta cukrów.

98. Transport monosacharydowych prekursorów do ER.

Prekursory reszt cukrowych są transportowane do ER polączone z nukleotydami. Dla mannozy jest to GDP, dla N-aceyloglukozoaminy i glukozy UDP. Te cukrowo-nukleotydowe koniugaty syntetyzowane są w cytozolu przez specyficzne glikozylotransferazy. Do lumen ER dostają się one nie tylko przez połączeniu z dolicholem i flipnięciu, ale również dzięki antyporterom w błonie ER, które wymieniają cukry z nukleotydami na wolne nukleotydy. Dołączeniu pierwszej reszty cukrowej do dolicholu towarzyszy hydroliza UDP do UMP, a reszta fosforanowa przenosi się na dolichol. W ten sposób rosnący łańcuch cukrowy połączony jest z dolicholem za pomocą wysokoenergetycznego wiązania pirofosfoanowego.

99. Synteza fosfolipidów w ER.

Była opisana przy zagadnieniu 69.

100. Do błony lizosomu fosfolipid dostaje się na skutek procesu transportu pęcherzykowego zależnego od aparatu Golgiego. Najpierw pęcherzyk opłaszczony COPII odrywa się od błony ER i łączy z cysternami aparatu Golgiego po stronie cis. Potem następuje progresja cystern (według jednego z dwóch proponowanych mechanizmów, zag. 102.) i fosfolipid znajduje się na stronie trans Golgiego. Stamtąd wędruje w pęcherzykach opłasazczonych klatryną i AP1 do lizosomu przez późny endosom.

Do błony mitochondriów (a także chloroplastów) nowo syntetyzowane fosfolipidy dostają się niezależnie od apartau Golgiego. Prawdopodobnie dzieje się to z udziałem rozpuszczalnego nośnika białkowego

---