Segregacja szlaków metabolicznych w celu zapewnienia efektywnego funkcjonowania komórki:

-kompleksy wielo-enzymowe Prokariota i Eukariota

-kompartymentacja komórki eukariota

Kompartymenty komórki:

-cytozol – liczne szlaki metaboliczne, synteza białek – ok. 54%

-jądro – genom, synteza DNA i RNA – ok. 6%

-retikulum endoplazma tyczne – synteza lipidów, synteza białek – ok. 3%

-aparat Golgiego – modyfikacja, sortowanie i pakowanie białek i lipidów – ok. 3%

-mitochondria – synteza ATP (fosforylacja oksydacyjna) – 22% - 1700 sztuk

-lizosomy – degradacja wewnątrzkomórkowa – ok. 1% - 300 sztuk

-endosomy – materiał pobrany w drodze endocytozy – 1% - 200 sztuk

-peroksysomy – utlenienie cząsteczek toksycznych – 1% - 400 sztuk

-chloroplasty – synteza ATP i wiązanie węgla (fotosynteza)

-Specyficzny garnitur białek we wszystkich organellach

-białka trafiają w konkretne miejsce dzięki fragmentom sygnałowych

-1999 Nagroda Nobla w zakresie fizjologii lub medycyny

Adresowanie:

-białka posiadają sekwencje adresowe, które kierują je do odpowiednich kompartymentów komórki.

Trzy mechanizmy importu białek:

-transport przez pory jądrowe

-transport bezpośrednio przez błony

-transport za pośrednictwem pęcherzyków

Por jądrowy:

A) -schemat

C)- elektronogram błony

C)- elektronogram przekroju błony

Schemat importu białek przez por jądrowy:

-białko przeznaczone do jądra

-wchodzi do niego receptor importu jądrowego

-przechodzą przez włókna poru jądrowego

-wchodzą do środka białko i receptor się rozchodzą

Receptor importu jądrowego:

-Ran-GTP

-miejsce wiążące transportowane białko

-receptor importu jądrowego

Import białek do organelli błonowych:

-receptor

-dwa kopleksy

-TOM-TIM

Import do mitochondrium.

Białka wewnętrznej błony mitochondrialnej:

Import białek chloroplastu:

-TOP-TIC – przepętlenie – tak jak wyżej

Import białek do organelli błonowych:

-mRNA kodujący białko cytozolowe pozostaje wolny w cytozolu

-wolne polirybosomy w cytozolu

-wspólna pula podjednostek rybosomowych w cytozolu

-mRNA kodujące białko kierowane do ER pozostaje związany z błoną

-polirybosom przyłączony do

Rybosom SER:

Import i mocowanie białek transbłonowych:

-hydrofobowa sekwencja stop-transfer

-hydrofobowa sekwencja rozpoczęcia przeniesienia

-peptydaza sygnałowa

-dojrzałe białko transbłonowe w błonie ER

Potranslacyjne dojrzewanie białek:

Transport pęcherzykowy:

-poprzez aparat Golgiego – pobieranie z RNA cargo w postaci pęcherzyka

-w aparacie pozyskujemy odpowiednią strukturę białek.

Transport pęcherzykowy:

-organella wyjściowa + białka v-SNARE

-pęcherzyk opłaszczony

-białka t-SNARE

-organella docelowe

-t-SNARE + v-SNARE – cząsteczki tworzące cargo + przyłączonych pęcherzyków transportowych

-wciskanie pęcherzyka w błonę – wytworzenie kompleksu fuzyjnego

Kontrola jakości w ER:

-ER – białko źle sfałdowane + poprawne

-chaperon – przywraca normalny kształt białka

-jeśli się nie da to degraduje się białko

Struktura białek opiekuńczych (chaperonów)

Sekrecja konstytutywnyna i regulowana:

-aparat Golgiego – sieć Golgiego

SEKRECJA KONSTYTUTYWNA- nowo powstałe białka rozpuszczalne przeznaczone do sekrecji konstytutywnej – nowo powstałe lipidy błonowe + nowe nie regulowana fuzja błon

SEKRECJA REGULOWANA-pęcherzyk sekrecyjny magazynujący wydzielanie białek przekazanie sygnału regulowana fuzja błon .