WC01: celonderdelen en eiwittransport
Essential cel biology: ch. 15, blz 495 - 530
WC1
De student kan verklaren waarom, hoe en via welke route verschillende eiwitten op
verschillende plekken in de cel terecht komen.
Uitleggen waarom eiwitsortering en lokalisatie van groot belang is voor het
functioneren van verschillende celorganellen. (Ch1&15, HC/01 en WC/01)
Het verschil tussen co-translationele en post-translationele translocatie uitleggen.
(Ch15, HC/01 en WC/01)
Beschrijven hoe eiwitten naar de kern lokaliseren. (Ch15, HC/01 en WC/01)
Het beschrijven waardoor transmembraan eiwitten een membraan ingebracht
worden. (Ch15, HC/01 en WC/01)
Beschrijven hoe eiwitten naar het ER, Golgi, andere membraan-omsloten
celorganellen, het celmembraan en buiten de cel lokaliseren. (Ch15, HC/01 en
WC/01)
Uitleggen wat de rol is van glycosylering van eiwitten voor de cel en protein sorting.
(Ch15, HC/01 en WC/01)
Uitleggen welke verschillende vormen van endo- en exocytose er zijn. (Ch15, HC/01
en WC/01)
eiwitmoleculen die in de kern nodig zijn = o.a. transcriptiefactoren, of DNA reparatie eiwitten,
of helicase, polymerases, histonen
Stel, het eiwit moet vanuit het cytoplasma -> de kern gaan,
dan kan er een receptor aan binden, deze receptor kan het eiwit naar de kern brengen.
Waarom zijn compartimenten in de cel handig?
- oppervlakte vergroting
- stoffen veilig afbreken in lysozymen
- scheiden van celprocessen per organel
Hoe weet de cel waar een eiwit heen moet?
- Signaalsequenties = bepaalde volgorden van aminozuren, die een bestemming
bepalen
- Het eiwit geeft een signaal af, dit heeft NLS of NES
- Dit lokalisatie signaal zit altijd in het midden van de gehele sequentie
- Bij GEEN lokalisatie signaal (of signaalpeptide): eiwit blijft in het cytosol
Waarom is goede eiwit lokalisatie handig?
- organellen zijn afhankelijk van bepaalde eiwitten om hun functie uit te oefenen
- voorkomt dat eiwitten schade brengen op een verkeerde plek
- samenwerking tussen organellen
,NLS: Nuclear Localization Signal
● wordt herkend en opgevangen door Nucleus Import Receptor, en brengt zo het eiwit
naar de juiste plek
● voor transport naar de kern
NES: Nuclear Exportation Signal
● transport uit de kern
● Alle eiwitten worden gemaakt door ribosomen in het cytosol
Hoe weet de cel welke kant het eiwit op moet?
Begin aminozuurketen = +H3N = N terminale kant
- hier zit altijd een hydrofoob stukje bij -> zorgt voor aantrekking naar het membraan
- dit hydrofobe deeltje blijf in het celmembraan zitten, en de rest van het eiwit gaan het
juiste organel in
- wel N-terminaal? eiwitten gaan naar het ER (co-translationeel)
- geen N-terminaal? eiwit blijft in cytosol, kan later naar de kern, mitochondriën
Eind aminozuurketen = COO- =C terminale kant ->
midden in de sequentie zit de signaalpeptiden
eiwitten met dit terminaal gaan naar het ER
Eiwit transport vanuit cytosol, het eiwit kan nu
- blijven in het cytosol
- naar de nucleus
- naar mitochondriën
- choroplasten
Eiwit transport vanuit/via ER, het eiwit kan nu naar het:
- Golgi
- Lysosoom
- Secretie
,non vesicle eiwittransport:
- peroxisome
- kerneiwit (via poriën, eiwit heeft NLS, via nuclear import receptor)
- mitochondriën
- cytoplasma
vesicle eiwittransport:
● ER -> GOLGI
- in plasma membraan
- secreted
- lysosoom, GOLGI, ER
Nuclear pore complex:
● eiwitten < 40kDa kunnen hier d.m.v. diffusie doorheen
● eiwitten > 40kDa met energieverbruik d.m.v Ran-GTP
● er moet een NLS aanwezig zijn, cargo komt naar binnen door import receptoren
, Twee soorten translocatie:
● Co-translationele translocatie: De translocatie van het cytoplasma naar het ER begint
al tijdens de translatie, dit is voor eiwitten met een ER-signaal. SRP (signal
recognition particle) buigt het begin het vormende eiwit om, zodat translatie stop
wordt gezet, dit geheel drijft rond tot het bij een SRP receptor komt op het ER-lumen,
die het weer naar een tunnel eiwit brengt op het ER-lumen. dan pas gaat de
translatie verder
● Post-translationele translocatie: de gehele translatie vindt plaats in het cytoplasma en
gaat daarna pas naar de plek waar het moet zijn, dit geldt voor eiwitten die
uiteindelijk thuishoren buiten de cel, in de mitochondriën, chloroplasten of de kern.
Import van eiwitten die in de kern horen:
● Post translationele translocatie + NLS
● Wanneer het cargo eiwit in het cytosol (met NLS) bindt aan nuclear import receptor
(oranje blokje), gaan deze door het membraan van de kern heen.
● Eenmaal in de kern: Dan komt Ran-GTP erbij en deze bindt aan de receptor.
● Alleen als dat gebeurt zal de receptor loslaten van het cargo eiwit.
● De nucleus import receptor gaat dus met die Ran GTP weer terug naar het cytosol.
● Dan pas wordt Ran GTP verbroken naar Ran GDP en komt los van de receptor
RAN+GTP zorgt ervoor dat de nucleus import receptor
loslaat van het eiwit dat thuishoort in de kern, dit gebeurt in de kern
Ran+ GTP+nucleus import receptor gaan weer
de pore door naar het cytoplasma, hier kan het pas weer de receptor loslaten en veranderd GTP in
GDP in het cytoplasma. Zo kan de receptor weer het volgende eiwit naar binnen halen
Export van eiwitten die vanuit de kern naar het cytoplasma gaan:
In de kern bindt RanGTP aan de receptor binden
deze twee samen binden dan aan de cargo
Essential cel biology: ch. 15, blz 495 - 530
WC1
De student kan verklaren waarom, hoe en via welke route verschillende eiwitten op
verschillende plekken in de cel terecht komen.
Uitleggen waarom eiwitsortering en lokalisatie van groot belang is voor het
functioneren van verschillende celorganellen. (Ch1&15, HC/01 en WC/01)
Het verschil tussen co-translationele en post-translationele translocatie uitleggen.
(Ch15, HC/01 en WC/01)
Beschrijven hoe eiwitten naar de kern lokaliseren. (Ch15, HC/01 en WC/01)
Het beschrijven waardoor transmembraan eiwitten een membraan ingebracht
worden. (Ch15, HC/01 en WC/01)
Beschrijven hoe eiwitten naar het ER, Golgi, andere membraan-omsloten
celorganellen, het celmembraan en buiten de cel lokaliseren. (Ch15, HC/01 en
WC/01)
Uitleggen wat de rol is van glycosylering van eiwitten voor de cel en protein sorting.
(Ch15, HC/01 en WC/01)
Uitleggen welke verschillende vormen van endo- en exocytose er zijn. (Ch15, HC/01
en WC/01)
eiwitmoleculen die in de kern nodig zijn = o.a. transcriptiefactoren, of DNA reparatie eiwitten,
of helicase, polymerases, histonen
Stel, het eiwit moet vanuit het cytoplasma -> de kern gaan,
dan kan er een receptor aan binden, deze receptor kan het eiwit naar de kern brengen.
Waarom zijn compartimenten in de cel handig?
- oppervlakte vergroting
- stoffen veilig afbreken in lysozymen
- scheiden van celprocessen per organel
Hoe weet de cel waar een eiwit heen moet?
- Signaalsequenties = bepaalde volgorden van aminozuren, die een bestemming
bepalen
- Het eiwit geeft een signaal af, dit heeft NLS of NES
- Dit lokalisatie signaal zit altijd in het midden van de gehele sequentie
- Bij GEEN lokalisatie signaal (of signaalpeptide): eiwit blijft in het cytosol
Waarom is goede eiwit lokalisatie handig?
- organellen zijn afhankelijk van bepaalde eiwitten om hun functie uit te oefenen
- voorkomt dat eiwitten schade brengen op een verkeerde plek
- samenwerking tussen organellen
,NLS: Nuclear Localization Signal
● wordt herkend en opgevangen door Nucleus Import Receptor, en brengt zo het eiwit
naar de juiste plek
● voor transport naar de kern
NES: Nuclear Exportation Signal
● transport uit de kern
● Alle eiwitten worden gemaakt door ribosomen in het cytosol
Hoe weet de cel welke kant het eiwit op moet?
Begin aminozuurketen = +H3N = N terminale kant
- hier zit altijd een hydrofoob stukje bij -> zorgt voor aantrekking naar het membraan
- dit hydrofobe deeltje blijf in het celmembraan zitten, en de rest van het eiwit gaan het
juiste organel in
- wel N-terminaal? eiwitten gaan naar het ER (co-translationeel)
- geen N-terminaal? eiwit blijft in cytosol, kan later naar de kern, mitochondriën
Eind aminozuurketen = COO- =C terminale kant ->
midden in de sequentie zit de signaalpeptiden
eiwitten met dit terminaal gaan naar het ER
Eiwit transport vanuit cytosol, het eiwit kan nu
- blijven in het cytosol
- naar de nucleus
- naar mitochondriën
- choroplasten
Eiwit transport vanuit/via ER, het eiwit kan nu naar het:
- Golgi
- Lysosoom
- Secretie
,non vesicle eiwittransport:
- peroxisome
- kerneiwit (via poriën, eiwit heeft NLS, via nuclear import receptor)
- mitochondriën
- cytoplasma
vesicle eiwittransport:
● ER -> GOLGI
- in plasma membraan
- secreted
- lysosoom, GOLGI, ER
Nuclear pore complex:
● eiwitten < 40kDa kunnen hier d.m.v. diffusie doorheen
● eiwitten > 40kDa met energieverbruik d.m.v Ran-GTP
● er moet een NLS aanwezig zijn, cargo komt naar binnen door import receptoren
, Twee soorten translocatie:
● Co-translationele translocatie: De translocatie van het cytoplasma naar het ER begint
al tijdens de translatie, dit is voor eiwitten met een ER-signaal. SRP (signal
recognition particle) buigt het begin het vormende eiwit om, zodat translatie stop
wordt gezet, dit geheel drijft rond tot het bij een SRP receptor komt op het ER-lumen,
die het weer naar een tunnel eiwit brengt op het ER-lumen. dan pas gaat de
translatie verder
● Post-translationele translocatie: de gehele translatie vindt plaats in het cytoplasma en
gaat daarna pas naar de plek waar het moet zijn, dit geldt voor eiwitten die
uiteindelijk thuishoren buiten de cel, in de mitochondriën, chloroplasten of de kern.
Import van eiwitten die in de kern horen:
● Post translationele translocatie + NLS
● Wanneer het cargo eiwit in het cytosol (met NLS) bindt aan nuclear import receptor
(oranje blokje), gaan deze door het membraan van de kern heen.
● Eenmaal in de kern: Dan komt Ran-GTP erbij en deze bindt aan de receptor.
● Alleen als dat gebeurt zal de receptor loslaten van het cargo eiwit.
● De nucleus import receptor gaat dus met die Ran GTP weer terug naar het cytosol.
● Dan pas wordt Ran GTP verbroken naar Ran GDP en komt los van de receptor
RAN+GTP zorgt ervoor dat de nucleus import receptor
loslaat van het eiwit dat thuishoort in de kern, dit gebeurt in de kern
Ran+ GTP+nucleus import receptor gaan weer
de pore door naar het cytoplasma, hier kan het pas weer de receptor loslaten en veranderd GTP in
GDP in het cytoplasma. Zo kan de receptor weer het volgende eiwit naar binnen halen
Export van eiwitten die vanuit de kern naar het cytoplasma gaan:
In de kern bindt RanGTP aan de receptor binden
deze twee samen binden dan aan de cargo
