Транспорт в эндоплазматический ретикулум (эр)

Для белков, предназначенных для ЭР, существует специальная система транспортировки, которая начинается с сигнального пептида, распознаваемого на мембране ЭР. ЭР является основной органеллой для синтеза мембранных белков и секретируемых белков, таких как ферменты, гормоны и антитела.

1. Транспорт в ЭР:

   • Белки синтезируются на рибосомах, прикрепленных к мембране ЭР, и сразу же начинают проходить через мембрану ЭР, если они предназначены для ЭР или секретируемых путей.

   • Для этого у белков есть сигнальный пептид (гидрофобная последовательность), который распознается сигнальным рецептором на мембране ЭР (SRP — сигнал-рецепторный белок).

   • Этот комплекс направляется к мембране ЭР, где происходит связывание с транслокатором — белковым каналом, таким как Sec61.

   • Процесс транспортировки требует энергии, поступающей от ГТФ гидролиза (например, от SRP и SRP-рецептора).

   • После транспортировки в ЭР сигнальный пептид часто отщепляется ферментом сигнальной пептидазой, и белок может быть дальше модифицирован (например, гликозилирован).

Транспорт через Гольджи аппарат и лизосомы

После попадания в ЭР белки могут быть отправлены в Гольджи аппарат, где они подвергаются дальнейшим модификациям, включая гликозилирование и упаковку в везикулы, которые затем направляются к конечным органеллам.

1. Транспорт в Гольджи аппарат:

   • Гольджи аппарат состоит из нескольких цистерн, в которых происходит окончательная модификация белков и липидов, таких как добавление углеводов (гликозилирование) или фосфатирование.

   • Белки и молекулы, предназначенные для транспортировки, упаковиваются в везикулы, которые отщепляются от Гольджи и направляются к целевым органеллам, таким как лизосомы, или на клеточную мембрану для секреции.

2. Транспорт в лизосомы:

   • Лизосомы получают свои белки через рецептор-опосредованный эндоцитоз или через везикулярный транспорт от Гольджи аппарата.

   • Белки, предназначенные для лизосом, часто маркируются фосфатом МАННОЗА-6-ФОСФАТ на Гольджи аппарате, что позволяет их транспортировку в лизосомы.

Транспорт белков в клетках прокариот

В прокариотах, таких как бактерии, процесс транспортирации белков также важен, несмотря на отсутствие мембранных органелл. Транспорт белков осуществляется через клеточную мембрану, и для этого используются специализированные секреторные системы.

1. Система Sec (общий секреторный путь):

Система Sec является основным путем для транспортировки белков в клетках прокариот. Белки, предназначенные для мембраны или для внешней среды, синтезируются в цитоплазме и имеют сигнальный пептид, который распознается системой Sec. Система Sec включает несколько интегральных мембранных белков (например, SecY, SecE, SecG) и АТФазу SecA, расположенную на периферии мембраны. Основные этапы функционирования системы Sec:

• Сигнальный пептид распознаётся рецептором на мембране и направляет белок к транспортеру.

• Белок транспорируется через мембрану с использованием энергии, предоставляемой АТФазой SecA.

• После транспортировки белок может быть вставлен в мембрану, высвобожден в периплазму или секретирован во внеклеточную среду.