Ποιες διαδικασίες και μεταφορές πρωτεϊνών;
1. Σύνθεση πρωτεΐνης (μετάφραση):
* Τοποθεσία: Ριβοσώματα στο κυτταρόπλασμα.
* διαδικασία: Το mRNA (Messenger RNA) μεταφέρει τον γενετικό κώδικα από το DNA στο ριβόσωμα. Το ριβόσωμα διαβάζει τον κώδικα και συναρμολογεί τα αμινοξέα σε μια πολυπεπτιδική αλυσίδα, σχηματίζοντας την κύρια δομή της πρωτεΐνης.
2. Δίπλωμα πρωτεΐνης:
* Τοποθεσία: Συχνά αρχίζει από το ριβόσωμα, αλλά μπορεί να συνεχιστεί στο ενδοπλασματικό δίκτυο (ER) ή στο κυτταρόπλασμα.
* διαδικασία: Η πολυπεπτιδική αλυσίδα αναδιπλώνεται σε ένα συγκεκριμένο τρισδιάστατο σχήμα (δευτερογενής, τριτοβάθμια και τεταρτοταγμένες δομές) με βάση τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ αμινοξέων. Αυτό το σχήμα καθορίζει τη λειτουργία της πρωτεΐνης.
3. Στόχοι και μεταφορά πρωτεϊνών:
* Τοποθεσία: Ριβοσώματα, ER, συσκευή Golgi και άλλα κυτταρικά διαμερίσματα.
* διαδικασία:
* ακολουθίες σήματος: Πολλές πρωτεΐνες έχουν αλληλουχίες σήματος, μικρά τμήματα αμινοξέων που δρουν σαν "ταχυδρομικοί κώδικες" που τους κατευθύνουν σε συγκεκριμένους προορισμούς.
* μετατόπιση: Οι πρωτεΐνες που προορίζονται για το ER, το Golgi ή την έκκριση εισέρχονται στον αυλό ER μέσω μετατοπιστών πρωτεϊνών, οι οποίοι ενσωματώνονται στη μεμβράνη ER.
* chaperones: Οι πρωτεΐνες που ονομάζονται chaperones βοηθούν στην κατάλληλη αναδίπλωση και αποτρέπουν την λανθασμένη αναδίπλωση, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε συσσωμάτωση και ασθένεια των πρωτεϊνών.
* Μεταφορά κυστιδίων: Μόλις διπλωθεί, οι πρωτεΐνες μπορούν να συσκευαστούν σε μικρά σάκους που συνδέονται με τη μεμβράνη που ονομάζονται κυστίδια. Αυτά τα κυστίδια απομακρύνονται από το ER και το Golgi και ταξιδεύουν σε άλλα κυτταρικά διαμερίσματα ή στην κυτταρική επιφάνεια για έκκριση.
4. Τροποποίηση πρωτεΐνης:
* Τοποθεσία: ER, συσκευή Golgi.
* διαδικασία: Οι πρωτεΐνες μπορούν να υποβληθούν σε τροποποιήσεις που αλλάζουν τη λειτουργία, τη σταθερότητα ή τον εντοπισμό τους. Αυτές οι τροποποιήσεις περιλαμβάνουν:
* γλυκοζυλίωση: Προσθήκη ομάδων ζάχαρης.
* Φωσφορυλίωση: Προσθήκη φωσφορικών ομάδων.
* ακετυλίωση: Προσθέτοντας ομάδες ακετυλίου.
* πρωτεόλυση: Διάσπαση από ένζυμα για την απομάκρυνση συγκεκριμένων μερών της πρωτεΐνης.
5. Διαλογή και παράδοση πρωτεϊνών:
* Τοποθεσία: Συσκευή Golgi, κυτταρική επιφάνεια, λυσοσώματα και άλλοι προορισμοί.
* διαδικασία: Η συσκευή Golgi είναι το κέντρο ταξινόμησης για πρωτεΐνες. Τροποποιεί περαιτέρω τις πρωτεΐνες και τις συσκευάζει σε διαφορετικούς τύπους κυστιδίων που προορίζονται για συγκεκριμένες θέσεις εντός του κυττάρου ή για έκκριση.
Ειδικά παραδείγματα:
* εκκρινόμενες πρωτεΐνες: Οι πρωτεΐνες που προορίζονται για εξαγωγή από το κύτταρο (π.χ. ορμόνες, αντισώματα) συντίθενται σε ριβοσώματα που συνδέονται με το ER, ταξιδεύουν μέσω του ER και του Golgi και τελικά συσκευάζονται σε εκκριτικά κυστίδια για απελευθέρωση έξω από το κελί.
* Λυσοσωμικές πρωτεΐνες: Τα ένζυμα που προορίζονται για λυσοσώματα (οργανίδια που υποβαθμίζουν τα κυτταρικά απόβλητα) επισημαίνονται με συγκεκριμένες αλληλουχίες σήματος που τις κατευθύνουν στο λυσοσώμα.
* πρωτεΐνες μεμβράνης: Οι πρωτεΐνες που ενσωματώνονται σε κυτταρικές μεμβράνες συντίθενται σε ριβοσώματα που σχετίζονται με το ER και εισάγονται στη μεμβράνη ER κατά τη μετατόπιση. Στη συνέχεια ταξιδεύουν μέσω του Golgi και τελικά γίνονται μέρος μιας συγκεκριμένης μεμβράνης.
Σημαντική σημείωση: Αυτή είναι μια απλοποιημένη επισκόπηση. Η επεξεργασία και η μεταφορά των πρωτεϊνών είναι απίστευτα πολύπλοκες, που περιλαμβάνουν πολλές πρωτεΐνες και οδούς. Οι συγκεκριμένες λεπτομέρειες ποικίλλουν ανάλογα με την πρωτεΐνη και τον προορισμό της.
