16

W komórkach reprezentujących regulowany typ wydzielania, wydzielina przedostaje się z cystern leżących po stronie trans aparatu Golgiego do wakuol zagęszczających, z których powstają widoczne w komórce ziarna wydzielnicze.

Marker zawartości pęcherzyków konstytutywnych stanowią siarkowane proteoglikany (wydzielane jako składniki macierzy pozakomórkowej), natomiast dla pęcherzyków transportujących wydzielinę na drodze regulowanej typowe są siarkowane białka (patrz dalej).

Przepływ pęcherzyków transportujących pomiędzy aparatem Golgiego a plazmolemą nie zależy od stanu mikrotubul cytoplazmatycznych, natomiast transport ziaren wydzielniczych ulega zahamowaniu pod wpływem trucizn układu mikrotubulamego. Mimo morfologicznych i fizjologicznych różnic pomiędzy pęcherzykami transportującymi a ziarnami wydzielniczymi zachowana zostaje zasada, zgodnie z którą opakowanie wydzieliny w błonę zdolną do fuzji z plazmolemą dokonuje się po stronie trans aparatu Golgiego.

Powyższe rozważania dotyczą transportu białek, glikoprotein i proteoglikanów, tj. tych substancji, które w całości lub w części syntetyzowane są w siateczce śródplazmatycznej ziarnistej i podlegają modyfikacji w aparacie Golgiego. Przedstawiony mechanizm transportu nie dotyczy produktów hydrofobowych dyfundujących przez błonę komórkową (steroidów, hormonów tarczycy), pewnych peptydów transportowanych bezpośrednio przez błonę (np. interleukina lct, zasadowy czynnik wzrostu fibroblastów — bFGF) oraz substancji wydzielanych na drodze apokrynowej (triglicerydy wchodzące w skład wydzieliny gruczołu mlekowego).

Ziarna wydzielnicze

W czasie przekształcania wakuol wydzielniczych, czyli makropęcherzyków aparatu Golgiego w ziarna wydzielnicze rozmiar wakuol ulega zmniejszeniu, zmienia- się także ich kształt z nieregularnych na owalne lub kuliste. Zmniejszeniu rozmiarów wakuoli towarzyszy zwiększenie gęstości ich zawartości, która nierzadko tworzy dostrzegalny w mikroskopie elektronowym rdzeń ziarna.

Ziarna wydzielnicze przebywać mogą w komórce w ciągu godzin a nawet dni, w związku z czym obserwuje się je jako charakterystyczny element cytoplazmy komórek gruczołowych, W komórkach spolaryzowanych, mających określonąpowierzchnię sekrecyjnąplazmolemy, ziar* na wydzielnicze układają się w rejonie cytoplazmy sąsiadującym z tą powierzchnią, przyszczy-towo w komórkach zewnątrzwydzielniczych, przypodstawnie w komórkach wewnątrzwydziel-niczych. W komórkach, które wydzielać mogą na całej swej powierzchni, ziarna również lokalizują się w całym obszarze cytoplazmy.

Charakterystyka morfologiczna ziaren, tj. ich rozmiary, kształt, gęstość elektronowa, obecność lub brak rdzenia itp. zależy od rodzaju komórki, natomiast ich ilość od jej stanu czynnoseio-: wego. Zawartość ziaren wydzielniczych nierzadko stanowi mieszaninę wielu substancji produkowanych przez daną komórkę (przykładowo w komórkach zewnątrzwydzielniczych trzustki zidentyfikowano aż 17 różnych składników białkowych i glikoproteinowych). W komórkach produkujących jedną substancję biologicznie czynną, w ziarnach znaleźć można jej różne, mniej lub bardziej dojrzałe formy (np. proinsulinę i insulinę w komórkach B, prosomatostatyńę i somatostatynę w komórkach D wysp trzustkowych), Z reguły dojrzała forma hormonu zajmuje część centralną ziarna, podczas gdy forma wcześniejsza (prohormon) przyłączony jest do bioń%. co ma ułatwić kontakt z proteinazami (patrz dalej) zawartymi w błonie. Substancjom będącym zasadniczymi produktami wydzielniczymi komórki towarzyszą wewnątrz ziaren kwaśne glikó-' proteiny i siarkowane białka wchodzące w skład tzw. dawniej „zrębu” ziaren.

W ziarnach wydzielniczych można także zlokalizować enzymy lizosomowe. Ziarna wydzielnicze powoli dryfują w stronę powierzchni sekretorycznej plazmolemy, a ruch ten zostaje przyspieszony po przyłączeniu się ziaren do mikrotubul (patrz rozdz. 18). Z każdą mikrotubułą wiązać się może od 1 do 4 ziaren.

Transport ziaren wydzielniczych wykazuje również pewną zależność od mikrofilamentów. Z jednej strony mikrofilamenty mogą współdziałać w pociąganiu ziaren ku błonie komórkowej, z drugiej strony jednak w aksonach stanowią miejsce „dokowania” pęcherzyków synaptycznych, a w komórkach nabłonkowych mikrofilamenty z sieci końcowej (p. rozdz. 20) utrudniają dostęp ziaren do powierzchni sekretorycznej plazmolemy.

Przemiany glikoprotein

Przebudowa oligosacharydów przyłączonych za pośrednictwem wiązań N-glikozydowych

Wytworzone w siateczce śródplazmatycznej glikoproteiny, które docierają do aparatu Golgiego, podlegają w nim dalszym przemianom w obrębie fragmentu oligosacharydowego. Przemiany te mogą prowadzić do wytworzenia oligosacharydów bogatych w mannozę albo oligosacharydów złożonych. Te pierwsze, oprócz dwóch cząsteczek N-acetyloglukozaminy zawierają 5-9 cząsteczek mannozy. Ich ewentualna przemiana w aparacie Golgiego polega zatem na kontynuowaniu, rozpoczętego już w siateczce, procesu usuwania reszt mannozowych przy udziale kilku enzymów o typie mannozydazy I. Oligosacharydy złożone powstają przez dobudowanie nowych reszt cukrowcowych, stanowiących cukry obwodowe, w następującej kolejności: N-acetyloglukozaminy, galaktozy i fukozy lub kwasu sjalowego. Przyłączanie nowych cukrów skojarzone jest zwykle z usuwaniem dwóch dalszych reszt mannozowych przez mannozydazę II tak, że z pierwotnego oligosacharydu pozostać może tylko tzw. „rdzeń”, zawierający 3 cząsteczki mannozy w połączeniu z dwiema cząsteczkami N-acetyloglukozaminy (rys. 14.6). Taki oligosa-charyd staje się niewrażliwy na działanie enzymu endo-N-acetyloglukozaminidazy H (endo H), otrzymywanego ze Streptomyces plicatus. Wykazanie oporności na endo H stanowi dowód na to, że oligosacharyd przebył drogę przez rejon, w którym działa mannozydaza II, tj. przez przedział środkowy aparatu Golgiego i próba ta jest często stosowana w badaniach eksperymentalnych.

Kolejność przyłączania cukrów obwodowych uwarunkowana jest rozmieszczeniem odpowiednich transferaz w obrębie diktiosomu. Rodzaj przemian jakim podlega oligosacharyd dyktowany jest najprawdopodobniej przez skład aminokwasowy białka, do którego jest on przyłączony.

Podobnie jak w siateczce śródplazmatycznej, przyłączane cukry dostarczane są z cytoplazmy w postaci połączeń z nukleotydami, ale w transporcie ich przez błonę nie bierze udziału dolichol. Przyjmuje się, że przemieszczenie się cukru wraz z nukleotydem poprzez błonę diktiosomu dokonuje się w momencie fuzji dwóch fragmentów błony, kiedy to chwilowo zmienia się jej przepuszczalność podczas tworzenia odwróconych micelli w obrębie dwuwarstwy lipidowej.

O-glikozylacja

Niezależnie od przetwarzania łańcuchów oligosacharydowych połączonych z białkami wiązaniem N-glikozydowym, na terenie aparatu Golgiego zachodzi także glikozylacja peptydów poprzez wiązanie O-glikozydowe. Akceptorami reszt cukrowcowych są wtedy seryna, treonina lub hydroksylizyna. Pojedyncze cukry przenoszone są kolejno przez odpowiednie transferazy

255