Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe worden secretoire eiwitten en membraanmoleculen gesynthetiseerd?

Synthese van secretoire eiwitten en membraanmoleculen:

Secretoire eiwitten en membraanmoleculen delen een gemeenschappelijke route van synthese, waarbij:

1. Transcriptie en vertaling:

* transcriptie: DNA wordt getranscribeerd in mRNA in de kern. Dit mRNA bevat de genetische code voor het eiwit.

* vertaling: Het mRNA verlaat de kern en komt het cytoplasma binnen, waar het bindt aan ribosomen. Ribosomen vertalen de mRNA -code in een aminozuurketen, waardoor de polypeptide (eiwit) sequentie ontstaat.

2. Targeting op het endoplasmatisch reticulum (ER):

* Signaalsequentie: Zowel secretoire eiwitten als membraanmoleculen bevatten een "signaalsequentie" aan hun N-terminus. Deze reeks werkt als een postcode, die het ribosoom leidt dat het ontluikende polypeptide naar de ER draagt.

* Ribosome-ER-associatie: Het ribosoom, met zijn bevestigde polypeptide, bindt aan het ER -membraan. De signaalsequentie wordt herkend door een eiwitcomplex dat het signaalherkenning deeltje (SRP) wordt genoemd.

* translocatie: De polypeptideketen wordt vervolgens getransloceerd door een eiwitkanaal in het ER -membraan. De signaalsequentie wordt afgesplitst tijdens translocatie.

3. Vouwen en wijzigingen in de ER:

* vouwen: Binnen het ER-lumen vouwt de polypeptideketen in de juiste driedimensionale structuur.

* Glycosylatie: Veel secretoire eiwitten en membraanmoleculen ondergaan glycosylatie in de ER, waar suikerketens worden toegevoegd.

* Kwaliteitscontrole: De ER heeft mechanismen om te controleren op verkeerd gevouwen eiwitten en ervoor te zorgen dat het juiste eiwitvouwing. Misfolded eiwitten worden opnieuw gevouwen of afgebroken.

4. Transport naar het Golgi -apparaat:

* vesicle ontluiken: Na vouwing en modificaties worden secretoire eiwitten en membraanmoleculen verpakt in kleine blaasjes die uit het ER -membraan knuffelen.

* Blaasjesfusie: Deze blaasjes reizen naar het Golgi -apparaat, waar ze samensmelten met het Golgi -membraan en hun inhoud vrijgeven.

5. Verwerking en sorteren in het Golgi -apparaat:

* Verdere wijzigingen: Eiwitten ondergaan verdere modificaties, zoals glycosylatie en fosforylering, in het Golgi -apparaat.

* Sorteren: Het Golgi -apparaat sorteert eiwitten op basis van hun laatste bestemmingen.

6. Levering aan hun laatste bestemmingen:

* Secretoire eiwitten: Secretoire eiwitten worden verpakt in secretoire blaasjes en vrijgegeven uit de cel door exocytose. Ze kunnen buiten de cel worden uitgescheiden, de bloedbaan binnenkomen of naar andere delen van de cel reizen.

* membraanmoleculen: Membraanmoleculen worden getransporteerd naar het plasmamembraan, waar ze worden ingebed in het celmembraan.

Belangrijkste verschillen:

* Secretoire eiwitten: Ze worden volledig gesynthetiseerd en getransporteerd door het ER- en Golgi -apparaat en worden uiteindelijk buiten de cel uitgescheiden.

* membraanmoleculen: Ze worden gedeeltelijk in het ER -membraan geplaatst tijdens synthese en hun uiteindelijke locatie ligt binnen het celmembraan.

Samenvattend: De synthese van secretoire eiwitten en membraanmoleculen omvat een complexe route waarbij verschillende cellulaire compartimenten en een reeks gecoördineerde gebeurtenissen betrokken zijn. Deze route zorgt voor de juiste vouwen, aanpassing en levering van deze essentiële moleculen aan hun uiteindelijke bestemmingen.