
- •Занятие №9. Вакуолярная система.
- •1. Транспорт белков. Сигнал сортировки белков.
- •2. Гранулярный эндоплазматический ретикулум.
- •2.1. Контрансляционный транспорт.
- •2.2. BiP/grp78-белки.
- •2.3. Дисульфидизомераза.
- •2.4. Гликозилирование.
- •2.5. Транспорт фосфолипидов из эпр в органеллы.
- •3. Гладкий эпр.
- •3.1. Цитохром р450.
- •3.2. Биосинтез холестерина.
- •3.3. Нарушения структуры и функций гладкого и гранулярного эпр.
- •4. Аппарат Гольджи.
- •4.1. Строение Аппарата Гольджи.
- •4.2. Происхождение и функции аппарата Гольджи.
- •4.3. Взаимодействие аппарата Гольджи с эпр и пм.
- •4.3.1. Теория мембранного потока.
- •4.3.2. Теории организации транспорта между эпр, аг и пм.
- •4.4. Модификации белков в аг.
- •4.4.1. Первые этапы модификации.
- •4.4.3. Модификация секреторных белков.
- •4.5. Транспорт от аппарата Гольджи.
- •4.6. Ggbf (белки gtp-связывающие аппарата Гольджи)
- •4.7. Роль цитоскелета в транспорте.
- •4.8. Аппарат Гольджи, клеточный центр и клеточный цикл.
- •4.9. Нарушения структуры и функции аппарата Гольджи.
- •5. Лизосомы.
- •5.1. Транспорт веществ в лизосомы.
- •5.2. Болезни накопления.
- •6. Пероксисомы.
- •6.1. Общая характеристика.
- •6.2. Пероксисомные болезни.
- •7. Препараты и электронные микрофотографии.
- •7.1. Эндоплазматический ретикулум.
- •7.2. Аппарат Гольджи.
- •7.3. Лизосомы.
2.2. BiP/grp78-белки.
Перенесенные в полость белки сворачиваются. В полости ЭПР содержится большое количество связывающего белка BiP (binding protein), который, по-видимому, узнает неправильно свернутые белки, связываясь с их наружными гидрофобными участками. В норме при сворачивании белок имеет гидрофобную сердцевину, но пока не произошло (или произошло неправильно) сворачивание белок обращает свои гидрофобные остатки наружу. BiP узнает неправильно свернутые белки, связываясь с их наружными гидрофобными участками. На карбоксильном конце молекулы BiP имеется сигнальный пептид из четырех аминокислот, благодаря которому белок остается в ЭПР. Существует гипотеза, согласно которой BiP способствует тому, что неправильно свернутые белки остаются в ЭПР (и, следовательно, не попадают в аппарат Гольджи). Возможно, также, что BiP является одним из катализаторов сворачивания белков. Показано, что этот белок связывает АТР и структурно родствен белкам теплового шока, которые участвуют в импорте белков.
2.3. Дисульфидизомераза.
В цитозоле содержится смесь восстанавливающих агентов, содержащих SH-группы; эти вещества предотвращают образование S-S-мостиков. В полости ЭПР таких восстанавливающих агентов мало, и поэтому S-S-мостики там образуются. При обилии белков этот процесс, по-видимому, идет неправильно. В полости ЭПР существует фермент, помогающий исправлять такие ошибки, - дисульфидизомераза. Этот фермент имеет тот же сигнал удержания в ЭПР, что и BiP. Механизм действия дисульфидизомеразы состоит в том, что разрезая S-S- связи, она дает белку возможность быстро поменять множество информаций, пока не будет достигнута конформация с наименьшей общей свободной энергией. На этом этапе вновь синтезированный белок сворачивается правильно. Правильная конформация может быть выбрана и случайно, но дисульфидизомераза значительно ускоряет процесс поиска.
2.4. Гликозилирование.
Большинство белков в ЭПР, прежде чем попасть в аппарат Гольджи и далее, становятся гликопротеинами, то есть к белкам присоединяются сахара.
N-гликозилирование. Почти тотчас после того, как ППЦ попала в просвет ЭПР, она гликозилируется. Сначала присоединяется всего лишь один олигосахарид, состоящий из 2 молекул N-ацтелгликозамина, 9 молекул маннозы и 3 молекул глюкозы. Этот олигосахарид всегда присоединяется к NH2-группе боковой цепи остатка аспарагина. Присоединение катализируется ферментом гликозилтрансферазой; этот фермент связан с мембраной ЭПР, и его активный центр обращен в полость ЭПР. Сигналами для N-гликозилирования служат 2 последовательности: Asn-X-Ser и Asn-X-Thr (где X- любая аминокислота, кроме пролина). Один такой олигосахарид удерживается в мембране ЭПР молекулой специального липида – долихола. Олигосахарид связан с долихолом высокоэнергетической фосфатной связью, обеспечивающей энергию активации для гликозилирования.
Все разнообразие N-связанных олигосахаридных структур возникает в результате модификаций молекулы исходного предшественника. Еще в ЭПР у большинства гликопротеинов отщепляется 3 остатка глюкозы и один остаток маннозы. Дальнейшая «доделка» олигосахарида продолжается в аппарате Гольджи.