Πώς μετακινούνται οι νέες πρωτεΐνες στην επιφάνεια των κυττάρων και εκκρίνονται;
1. Σύνθεση και στόχευση πρωτεϊνών:
* δέσμευση ριβοσώματος: Η σύνθεση πρωτεϊνών που προορίζονται για έκκριση αρχίζει με ριβοσώματα στο κυτταρόπλασμα. Αυτά τα ριβοσώματα δεσμεύονται σε μόρια mRNA που περιέχουν τον κώδικα για την πρωτεΐνη.
* ακολουθία σήματος: Η εκκολαπτόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα έχει μια ειδική "ακολουθία σήματος" στο Ν-τελικό της. Αυτή η ακολουθία λειτουργεί σαν ταχυδρομικός κώδικας, κατευθύνοντας το ριβόσωμα στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER).
* μετατόπιση: Καθώς το ριβόσωμα κινείται κατά μήκος του mRNA, η αλληλουχία σήματος εμφανίζεται και αλληλεπιδρά με ένα σύμπλεγμα πρωτεΐνης που ονομάζεται σωματίδιο αναγνώρισης σήματος (SRP). Το SRP συνδέεται με το ριβόσωμα και το συνοδεύει στη μεμβράνη ER. Το ριβόσωμα στη συνέχεια αποβάθμιση με ένα κανάλι μετατόπισης πρωτεΐνης στη μεμβράνη ER.
* μετατόπιση πρωτεΐνης: Η αλυσίδα πρωτεΐνης είναι σπείρωμα μέσω του καναλιού μετατοπιστή στον ER (ο χώρος μέσα στο ER). Η ακολουθία σήματος συνήθως διασπάται κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας.
2. Αναδίπλωση και τροποποίηση πρωτεϊνών στο ER:
* Αναδίπλωση: Μέσα στο ER Lumen, οι πρωτεΐνες συνοδού βοηθούν τη νεοσυσταθείσα αναδιπλούμενη πρωτεΐνη στη σωστή τρισδιάστατη δομή του.
* γλυκοζυλίωση: Πολλές εκκρινόμενες πρωτεΐνες υποβάλλονται σε γλυκοζυλίωση, την προσκόλληση μορίων ζάχαρης. Αυτή η διαδικασία μπορεί να επηρεάσει τη σταθερότητα της πρωτεΐνης, την αναδίπλωση και τη λειτουργία.
* Έλεγχος ποιότητας: Το ER διαθέτει μηχανισμό ελέγχου ποιότητας. Οι λανθασμένες πρωτεΐνες είτε αναδιπλώνονται είτε επισημαίνονται για υποβάθμιση.
3. Μεταφορά μέσω της συσκευής Golgi:
* Μεταφορά κυστιδίων: Από το ER, οι πρωτεΐνες συσκευάζονται σε μικρά κυστίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη που εκτοξεύονται. Αυτά τα κυστίδια μεταφέρουν τις πρωτεΐνες στη συσκευή Golgi, ένα άλλο οργανίδιο στο κύτταρο.
* Περαιτέρω επεξεργασία: Η συσκευή Golgi λειτουργεί σαν ένα κέντρο ταξινόμησης και επεξεργασίας. Οι πρωτεΐνες μπορούν να υποβληθούν σε περαιτέρω τροποποιήσεις όπως η γλυκοζυλίωση, η θειική ή η φωσφορυλίωση.
* ταξινόμηση: Οι πρωτεΐνες που προορίζονται για διαφορετικές θέσεις ταξινομούνται σε διαφορετικά κυστίδια.
4. Παράδοση στην κυτταρική επιφάνεια ή έκκριση:
* Εκκριτική οδός: Οι πρωτεΐνες που προορίζονται για έκκριση συσκευάζονται σε εκκριτικά κυστίδια. Αυτά τα κυστίδια μετακινούνται στη μεμβράνη πλάσματος (κυτταρική επιφάνεια) και συγχωνεύονται με αυτό, απελευθερώνοντας το περιεχόμενό τους έξω από το κελί.
* Παράδοση επιφάνειας κυττάρων: Οι πρωτεΐνες που στοχεύουν στην κυτταρική επιφάνεια συσκευάζονται σε κυστίδια μεταφοράς που συγχωνεύονται με τη μεμβράνη πλάσματος. Αυτή η διαδικασία τα ενσωματώνει στην κυτταρική μεμβράνη.
Συνοπτικά:
Η κίνηση των νέων πρωτεϊνών από το ριβόσωμα στην κυτταρική επιφάνεια ή για την έκκριση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει πολλαπλά βήματα και οργανίδια. Είναι μια εξαιρετικά ρυθμιζόμενη και αποτελεσματική διαδικασία που εξασφαλίζει ότι οι πρωτεΐνες είναι σωστά διπλωμένες, τροποποιημένες και παραδίδονται στους κατάλληλους προορισμούς τους.
