Τι παράγει πρωτεΐνη που θα εκκρίνεται από το κελί;
1. Μεταγραφή:
* Η αλληλουχία ϋΝΑ που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη μεταγράφεται σε RNA αγγελιοφόρου (mRNA) από την πολυμεράση RNA του ενζύμου. Αυτό το mRNA μεταφέρει τον γενετικό κώδικα για την πρωτεΐνη.
2. Μετάφραση:
* Το mRNA ταξιδεύει από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα, όπου δεσμεύεται με ριβοσώματα.
* Τα ριβοσώματα διαβάζουν τον κώδικα mRNA και χρησιμοποιούν το για να συναρμολογήσουν τα αμινοξέα σε μια πολυπεπτιδική αλυσίδα, η οποία είναι η κύρια δομή της πρωτεΐνης.
3. Στόχευση και μετατόπιση:
* ακολουθία σήματος: Οι πρωτεΐνες που προορίζονται για έκκριση έχουν μια ειδική "ακολουθία σήματος" στο Ν-τελικό τους άκρο. Αυτή η ακολουθία λειτουργεί ως ετικέτα, κατευθύνοντας το ριβοσώμα στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER), ένα δίκτυο μεμβρανών εντός του κυττάρου.
* μετατόπιση: Καθώς το ριβόσωμα κινείται κατά μήκος του mRNA, η αναπτυσσόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα σπείρει μέσω ενός καναλιού πρωτεΐνης στη μεμβράνη ER. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μετατόπιση.
4. Αναδίπλωση και τροποποίηση:
* chaperones: Μέσα στο ER, η πρωτεΐνη αναδιπλώνεται στη σωστή τρισδιάστατη δομή του με τη βοήθεια πρωτεϊνών συνοδών.
* γλυκοζυλίωση: Πολλές εκκρινόμενες πρωτεΐνες υφίστανται γλυκοζυλίωση, την προσθήκη μορίων ζάχαρης, τα οποία μπορούν να τροποποιήσουν τη λειτουργία και τη σταθερότητά τους.
* Άλλες τροποποιήσεις: Άλλες τροποποιήσεις, όπως η φωσφορυλίωση, μπορούν επίσης να εμφανιστούν εντός του ER.
5. Μεταφορά μέσω της συσκευής Golgi:
* Κυστίδια: Μόλις διπλωθεί και τροποποιηθεί, η πρωτεΐνη συσκευάζεται σε μικρά κυστίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη που απομακρύνονται από το ER.
* Συσκευή Golgi: Αυτά τα κυστίδια ταξιδεύουν στη συσκευή Golgi, μια στοίβα από πεπλατυσμένους σάκους μέσα στο κελί.
* Περαιτέρω τροποποίηση και ταξινόμηση: Μέσα στο Golgi, οι πρωτεΐνες μπορούν να υποβληθούν σε περαιτέρω τροποποιήσεις και να ταξινομηθούν με βάση τον προορισμό τους.
6. Έκκριση:
* εκκριτικά κυστίδια: Τέλος, η πρωτεΐνη συσκευάζεται σε εκκριτικά κυστίδια που απομακρύνονται από τη συσκευή Golgi.
* Exocytosis: Τα εκκριτικά κυστίδια συγχωνεύονται με τη μεμβράνη πλάσματος, απελευθερώνοντας την πρωτεΐνη έξω από το κύτταρο.
Συνοπτικά, η παραγωγή εκκρινόμενων πρωτεϊνών περιλαμβάνει:
* Μεταγραφή και μετάφραση του γονιδίου που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη.
* Στόχευση στο ER και μετατόπιση σε όλη τη μεμβράνη του.
* Αναδίπλωση και τροποποίηση εντός του ER.
* Μεταφορά μέσω της συσκευής Golgi.
* Συσκευασία σε εκκριτικά κυστίδια και απελευθέρωση από το κελί με εξωκυττάρωση.
