ER – Golgi – Lizozom Aksında Vezikül Trafiği

ER – Golgi – Lizozom Aksında Vezikül Trafiği Prof.Dr. Alp CAN A.Ü. Histoloji-­‐Embriyoloji ABD Salgılama (Sekresyon) Hücrenin üreNp dışarı vermek üzere organize olduğu işlemlerin tümü. Protein, lipid, KH ve bileşik moleküller salgılanır. AkNf bir işlem olup enerji gerekNrir. Hücre içinde zarsı organellerin öncülüğünde (ER ve Golgi) gerçekleşNrilir. Hücre içi taşımada salgı taşıma kesecikleri (vezikül) ve hücre iskeleNnin elemanları, motor moleküller kullanılır. 4 50. dk 3 ekzositoz depolanma yoğunlaşma olgunlaşma 45. dk 2 ileri sentez 30. dk 1 3. dk ilk sentez Hücrede salgı veziküllerinin izlediği yollar Apikal yüze salgı Bazolateral yüzlere salgı Endozomlar* ve lizozomlar yönünde salgı Apikal sitoplazmaya salgı *Endozom: Hücre içine alınan maddeleri barındıran keseciklere verilen genel isim Ross, Pawlina, 2006 Sitoplazma içi veziküller Pavelka, Roth, 2005 Hücre zarında veziküller Pavelka, Roth, 2005 i ER Lümeni Sitoplazma 1999-­‐Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü (G. Blobel) 2001 Nobel Ödülü Kierszenbaum, 2006 Salgılanan proteinlere granüllü ER’nin katkısı Disülfid bağlarının oluşması Oluşan protein zincirinin doğru katlanması Proteinlere karbonhidratların eklenmesi ve işlenmesi Özgün proteoliNk yarıklanmalar MulNmerik proteinlerin oluşması Alberts, 2002 İnsanda Hemoglobulin proteini Proteinlerin sentez bölgeleri Çekirdek Serbest ribozomlar Mitokondriyon Peroksizomlar Hücre dışına verilecek salgı proteinleri gER ER ve Golgi proteinleri Lizozomlar Hücre zarı proteinleri Merkezden çevreye salgı yolları Kontrollü salgı Sürekli salgı Lizozom proteinlerinin ayrışjrılması Sonradan oluşan sarnıçlardan kopan veziküllerin daha önce oluşan sarnıçlarla kaynaşması ER’den Golgi’ye gelen veziküllerin cis yüzünü oluşturması ER’den Golgi’ye veziküllerin taşınımı ER üzerindeki ribozomlarda protein sentezi; Translasyonu yapılan pepNdlerin ER lümenine geçişi Lodish, 1999 Proteinlerin salgı yolları Protein )pi Örnek Sentezlendiği Hücreler Yapısal (=Sürekli) Salgı Proteinleri Serum Proteinleri Albumin Transferrin (demir taşıyıcı) Lipoproteinler İmmünoglobulinler Karaciğer Karaciğer Karaciğer, ince barsak Lenfosit Ekstraselüler Matriks Proteinleri Kollajen FibronekNn Proteoglikan Fibroblast ve benzer stroma hücreleri Fibroblast, Karaciğer Fibroblast ve benzer stroma hücreleri Hücre zarı proteinleri Glikoproteinler, reseptörler Birçok hücrede Kontrollü Salgı Proteinleri PepNd hormonlar İnsülin Glükagon Erdorfinler Enkefalinler ACTH Pankreasın adacıkları beta hc. Pankreasın adacıkları alfa hc. Nörosekretuvar hc. Nörosekretuvar hc. Ön hipofiz hücreleri Sindirim enzimleri Tripsin, Kemotripsin, Amilaz, Ribonükleaz, Deoksiribonükleaz Pankreas asinüsleri, tükrük bezleri Süt proteinleri Kazein, Laktoalbumin Meme bezi Zimojen* Granül Yoğunlaşan Granül *Zimojen: Enzim prekürsoru, hidroliz gerekNren: Pavelka, Roth, 2005 Nissl tanecikleri EHA 2006 ER’den Golgi’ye geçişte kalite kontrolü Sadece doğru katlanmış proteinler geçebilir Protein yapısına kajlmayan ve kullanılmayan alt üniteler ER’de bırakılır daha sonra Hsp70 ve şaperonlara bağlanır Katlanmamış veya yanlış katlanmış proteinler sitozole geçip parçalanırlar (proteazomlar) ER için gerekli proteinler Golgi’nin cis yüzünden geri alınır Golgi Kompleksi Oligosakkaridlerin protein ve lipidlere takılması Proteinlerin ayrışjrılması ve paketlenmesi COP I COP II Posoranzisyonel modifikasyonlar ER’ye bakan yüz cis (şekillenme yüzü) COP kaplı kesecikler medial Golgi trans (olgunlaşma yüzü) Lizozomlara Hücre zarına Sitoplazmaya Lizozomların Oluşması Mannoz-­‐6-­‐fosfat Lodish, 1999 Hücre Dışı = Ekzo Hücre İçi = Endo Hücrede Vezikül Trafiği Hücre dışı Ekzositoz Erken Endozom Lizozomlar Geç Endozom Endositoz Salgı Vezikülleri Geri dönüşler Golgi Kompleksi Endoplazma ReNkulumu Hücre içi Biyosentez salgı yolları Endositoz yolları Geri dönüşüm yolları Alberts, 2002 Vezikül kılıf proteinleri COP ve klathrin kılıfları Vezikül zarında belli proteinlerin yoğunlaşmasına ve vezikülün kopmasına neden olur Veziküllerin etrarnda sepet biçiminde bir ağ oluşturarak veziküllerin belli boy ve şekilde olmalarını sağlar Alberts, 2002 Klathrin kılır Triskelion yapısı Alberts, 2002 Can et al, 2007 Klathrin kılırndaki aksesuar proteinler adapNn, dynamin Hsp70’in ATPase etkisiyle Klathrin kılıf ayrılır hücre içi hücre dışı Kılıf oluşumu ve kargo seçimi Tomurcuk oluşumu Vezikül oluşumu Kılısan sıyrılma 1 2 3 4 Alberts, 2002 Moleküllerin hücre zarı üzerinden taşınımları Basit difüzyon Taşıyıcı protein Kanal proteini Ross, Pawlina, 2006 Endositoz Npleri Pinositoz •  Sıvı maddenin sürekli alımı •  Her tür ökaryot hücre Fagositoz •  Makromoleküllerin, hücre ve parçalarının alımı •  Özelleşmiş hücrelerce •  Kontrollü gerçekleşir Reseptör-­‐bağımlı endositoz •  Özgün maddelerin kendine özgü reseptörleriyle alımı Makromoleküllerin hücre içine alınış Npleri Ross, Pawlina, 2006 Pavelka, Roth, 2005 Fagositoz Makrofajlar DentriNk hücreler Nötrofiller Pavelka, Roth, 2005 Pinositoz 1. 
Zarın içeri doğru çukurlaşır (Total zar yüzeyinin % 2’si) 2. 
Çukur derinleşir 3. 
Çukur kesecik haline gelir 4. 
Kesecik zardan ayrılır. Fibroblastlarda her dakika 2500 kesecik zardan koparak içeri girer Klathrin kılıf Alberts, 2002 İçeri alınan vezikülün izleyeceği yollar 1. Geri kazanım için zara geri dönüş 2. Transsitoz: hücreyi geçip başka bir lümene ulaşma 3. Parçalanma Alberts, 2002 Reseptör bağımlı endositoz Hormonlar Büyüme faktörleri Enzimler Serum proteinleri AnNkorlar Virüsler Bakteri toksinler 1985-­‐Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü (Brown & Goldstein) Alberts, 2002 Taşıyıcı veziküllerin oluşması, hedefe yönelmesi, yapışması ve kaynaşması Ross, Pawlina, 2006 Hücreden salgının dışarı verilme Npleri Merokrin Ekzositoz ile sadece salgının verilmesi • Panreasın sindirim enzimlerini salgılaması Apokrin Apikal sitoplazma ile birlikte salgının verilmesi • Meme bezinden süt salgılanması • Endometriyumun menstrüal siklustaki salgısı Holokrin Tüm hücre ile birlikte salgının ajlması • Derideki yağ bezlerinin salgısı Kierszenbaum, 2006 Ekzositoz Ross, Pawlina, 2006 Transsitoz Alberts, 2002 Pavelka, Roth, 2005 Kaynaklar Alberts B et al. Molecular Biology of the Cell. 4th Ed. Garland Science Taylor and Francis Group, 2002. Kierszenbaum AL. Histology and Cell Biology. 2nd Ed. Mosby Elsevier, 2007. Lodish H et al. Molecular Cell Biology. 4th Ed. WH Freeman and Company, 1999. Pavelka M, Roth J. Func7onal Ultrastructure. Atlas of Tissue Biology and Pathology, Springer Wien, 2005. Ross MH, Pawlina W. Histology. A Text and Atlas. 5th Ed. Lippincoo Williams & Wilkins, 2006.