Ποια είναι η μέθοδος με την οποία τα κύτταρα εκκρίνουν πρωτεΐνες και πώς αρχίζει στο ενδοπλασματικό δίκτυο;

απέκκριση πρωτεΐνης:ένα ταξίδι από το ER σε έξω από το κελί

Τα κύτταρα δεν παράγουν μόνο πρωτεΐνες. Πρέπει επίσης να τους ξεφορτωθούν, είτε στέλνοντάς τους σε άλλα μέρη του κυττάρου είτε εκκρίνοντας τους έξω. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως έκκριση πρωτεΐνης και περιλαμβάνει μια πολύπλοκη οδό μέσα στο κελί.

Ακολουθεί μια απλοποιημένη κατανομή της διαδικασίας, ξεκινώντας από το ER:

1. Σύνθεση στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER):

- ριβοσώματα που συνδέονται με τις πρωτεΐνες ER που συνθέτουν πρωτεΐνες που προορίζονται για έκκριση.

- ακολουθία σήματος: Αυτές οι πρωτεΐνες περιέχουν μια ειδική αλληλουχία αμινοξέων που ονομάζονται ακολουθία σήματος Στην αρχή της δομής τους.

- Στιβάδα αναγνώρισης σήματος (SRP): Αυτό το σύμπλεγμα πρωτεΐνης συνδέεται με την αλληλουχία σήματος και συνοδεύει το σύμπλοκο ριβοσώματος-mRNA στη μεμβράνη ER.

- μετατόπιση: Το ριβόσωμα συνδέεται με ένα translocon , ένα κανάλι πρωτεΐνης στη μεμβράνη ER και η αναπτυσσόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα σπείρει μέσω του translocon στον αυλό ER (ο χώρος μέσα στο ER).

2. Αναδίπλωση και τροποποίηση στο ER:

- Μόλις μέσα στον αυλό του ER, η πρωτεΐνη υφίσταται αναδιπλούμενη στη σωστή τρισδιάστατη δομή του με τη βοήθεια πρωτεϊνών συνοδών.

- Μπορεί επίσης να υποβληθεί σε διάφορες τροποποιήσεις όπως η γλυκοζυλίωση (προσθήκη μορίων ζάχαρης) και ο σχηματισμός δισουλφιδικών δεσμών.

- Έλεγχος ποιότητας: Οι πρωτεΐνες ελέγχονται για σωστή αναδίπλωση και συναρμολόγηση. Οι λανθασμένες πρωτεΐνες συνήθως στοχεύουν στην αποικοδόμηση.

3. Μεταφορά στη συσκευή Golgi:

- Κυστίδια: Οι μικροί σάκοι που συνδέονται με τη μεμβράνη που ονομάζονται κυστίδια από το ER, μεταφέροντας τις διπλωμένες και τροποποιημένες πρωτεΐνες.

- Μεταφορά: Αυτά τα κυστίδια μετακινούνται στη συσκευή golgi , ένα άλλο οργανισμό που εμπλέκεται στην επεξεργασία και τη συσκευασία των πρωτεϊνών.

4. Περαιτέρω επεξεργασία και ταξινόμηση στο Golgi:

- Η συσκευή Golgi τροποποιεί περαιτέρω τις πρωτεΐνες, προσθέτοντας περισσότερα σάκχαρα ή άλλα μόρια και τα ταξινομεί με βάση τον προορισμό τους.

- cis-golgi: Οι πρωτεΐνες εισέρχονται στο Golgi στην πλευρά του CIS (η πλευρά που βρίσκεται πιο κοντά στο ER).

- trans-golgi: Ταξιδεύουν μέσω της στοίβας Golgi, υποβάλλοντας σε επεξεργασία και τροποποίηση στην πορεία.

- ταξινόμηση: Στο δίκτυο Trans-Golgi (TGN), οι πρωτεΐνες ταξινομούνται σε διαφορετικά κυστίδια με βάση τον τελικό προορισμό τους.

5. Εξωκυττάρωση:

- εκκριτικά κυστίδια: Οι πρωτεΐνες που προορίζονται για έκκριση συσκευάζονται σε εκκριτικά κυστίδια .

- σύντηξη με μεμβράνη πλάσματος: Αυτά τα κυστίδια συγχωνεύονται με τη μεμβράνη πλάσματος (το εξωτερικό στρώμα του κυττάρου), απελευθερώνοντας το περιεχόμενό τους έξω από το κελί.

Περίληψη:

Η έκκριση πρωτεΐνης είναι μια πολύπλοκη αλλά ουσιαστική διαδικασία που επιτρέπει στα κύτταρα να ρυθμίζουν το περιβάλλον τους και να επικοινωνεί με άλλα κύτταρα. Το ER διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στα αρχικά στάδια, εξασφαλίζοντας ότι οι πρωτεΐνες είναι σωστά διπλωμένες, τροποποιημένες και μεταφέρονται στο Golgi για περαιτέρω επεξεργασία και ενδεχόμενη έκκριση.