Τι προετοιμάζει πρωτεΐνες για έκκριση;
1. Σύνθεση και στόχευση:
* δέσμευση ριβοσώματος: Το ταξίδι αρχίζει με τη σύνθεση της πρωτεΐνης σε ριβοσώματα. Μια "αλληλουχία σήματος" στην αρχή της πρωτεΐνης δρα σαν ταχυδρομικός κώδικας, κατευθύνοντας το ριβόσωμα στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER), το εργοστάσιο επεξεργασίας πρωτεϊνών του κυττάρου.
* μετατόπιση: Το ριβόσωμα, με την εκκολαπτόμενη πρωτεϊνική αλυσίδα του, αποβάθρες με την μεμβράνη ER. Η αλληλουχία σήματος αναγνωρίζεται από έναν μετατοπιστή πρωτεΐνης, ένα κανάλι μέσω του οποίου το νήμα πρωτεΐνης καθοδηγείται στον αυλό ER (ο χώρος μέσα στο ER).
2. Αναδίπλωση και τροποποιήσεις στο ER:
* Βοήθεια Chaperone: Μέσα στο ER, η πρωτεΐνη διπλώνει στο σωστό τρισδιάστατο σχήμα του. Οι πρωτεΐνες συνοδείας, όπως το BIP, βοηθούν σε αυτή τη διαδικασία, αποτρέποντας την εσφαλμένη αναδίπλωση και τη συσσωμάτωση.
* γλυκοζυλίωση: Πολλές εκκρινόμενες πρωτεΐνες είναι γλυκοζυλιωμένες, που σημαίνει ότι τα μόρια ζάχαρης προστίθενται. Αυτή η τροποποίηση μπορεί να επηρεάσει την αναδίπλωση, τη σταθερότητα και τη στόχευση της πρωτεΐνης.
* Σχηματισμός δεσμών δισουλφιδίου: Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι δεσμοί δισουλφιδίου σχηματίζονται μεταξύ υπολειμμάτων κυστεΐνης εντός της πρωτεΐνης, σταθεροποιώντας περαιτέρω τη δομή της.
3. Έλεγχος και ταξινόμηση ποιότητας:
* Έλεγχος ποιότητας: Οι πρωτεΐνες ελέγχονται αυστηρά για σωστή αναδίπλωση. Οι λανθασμένες πρωτεΐνες συχνά επισημαίνονται για αποικοδόμηση μέσω του συστήματος ουμπικουϊτίνης-πρωτεασώματος.
* στόχευση στο golgi: Οι σωστά διπλωμένες πρωτεΐνες συσκευάζονται σε κυστίδια μεταφοράς, τα οποία απομακρύνονται από το ER και μετακινούνται στη συσκευή Golgi, το ταχυδρομείο του κυττάρου.
4. Περαιτέρω τροποποιήσεις και συσκευασίες στο Golgi:
* Περαιτέρω γλυκοζυλίωση: Το Golgi τροποποιεί τα υπάρχοντα πρότυπα γλυκοζυλίωσης και προσθέτει νέες ομάδες ζάχαρης, προσαρμόζοντας περαιτέρω την πρωτεΐνη.
* ταξινόμηση: Το Golgi ταξινομεί τις πρωτεΐνες με βάση τον τελικό προορισμό τους, συσκευάζοντας τις σε διαφορετικούς τύπους κυστίδια.
* Σχηματισμός εκκριτικής κυστιδίου: Οι πρωτεΐνες που προορίζονται για έκκριση περικλείονται σε εκκριτικά κυστίδια, τα οποία μπουμπούκια από το Golgi.
5. Εξωκυττάρωση:
* σύντηξη και απελευθέρωση: Τα εκκριτικά κυστίδια ταξιδεύουν στη μεμβράνη πλάσματος και συγχωνεύονται με αυτό, απελευθερώνοντας το περιεχόμενό τους στον εξωκυτταρικό χώρο. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται εξωκύτωση.
Συνοπτικά:
Η έκκριση πρωτεΐνης είναι μια εκλεπτυσμένη διαδικασία που περιλαμβάνει μια σειρά συντονισμένων γεγονότων, εξασφαλίζοντας ότι οι πρωτεΐνες είναι σωστά διπλωμένες, τροποποιημένες και παραδίδονται στις σωστές θέσεις τους. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της κυτταρικής λειτουργίας και της επικοινωνίας, καθώς και για την παραγωγή σημαντικών ουσιών όπως οι ορμόνες, τα ένζυμα και τα αντισώματα.
