Celbiologie
,Hoorcollege 1: introductie en eiwit
lokalisatie
Cytosol
Eukaryoten bestaan uit verschillende onderdelen die niet voor komen in bacteriën en virussen. Zoals
het ER, Golgi. Het is een veel ingewikkeldere cel.
De cel heeft deze verschillende onderdelen die helpen bij oppervlakte vergroten, het scheiden van
processen en de pH stabiel houden. Hierdoor kan de cel meer complexe problemen aan en de cellen
kunnen zich specialiseren. Er vinden dus verschillende cel processen die plaats vinden in of op
verschillende Membrane-enclosed orgnanelles. In elk van zon organel zijn andere specifieke type
eiwitten nodig (transcriptie factoren in de celkern).
Eiwitten hebben dus allemaal een andere plek in de cel, maar het wordt wel allemaal door hetzelfde
apparaat gemaakt. Ze worden gemaakt door Ribosomen. De ribosomen drijven rond in het cytosol of
zitten op het ER membraan, maar niet op de plek waar die eiwitten horen te functioneren. Alle
eiwitten worden gemaakt door ribosomen in het cytosol.
Een eiwit dat ergens binnen de cel naar toe moet, geeft een bepaald signaal af in de vorm van een
specifieke volgorde van aminozuren.
Voor elk van deze richtingen is er een bepaald aantal aminozuurvolgorde nodig, dit wordt vervolgens
door andere eiwitten in de cel gescand, zodat de cel weet waar zon eiwit heen moet. Als er geen
lokalisering signaal in het eiwit aanwezig is, dan blijft het eiwit in het cytosol. Het cytosol is alles
buiten de kern. Dus Cytosol = cytoplasma – alle celorganellen, dus de vloeistof die overblijft.
Samenvatting
Een eukaryoten cel is ingewikkeld en heeft overal specifieke eiwitten nodig, en is het heel belangrijk
dat de cel weet en zorgt dat deze eiwitten op de juiste plek komen. Dit gebeurt door een specifieke
aminozuurvolgorde (kan je zien als een soort streepjescode). De aminozuurvolgorde zit altijd in het
midden van de hele aminozuur keten, dus niet ergens aan het einde.
,Kern
Hoe gaan de eiwitten naar de kern en naar de mitochondriën. Het ribosoom bestaat uit een kleine
sub unit en een grote sub unit, mRNA erdoorheen.
Eiwitten die bestemd zijn voor mitochondriën of chloroplasten of in de kern, worden gewoon eerst
helemaal geproduceerd in het cytosol. Een ribosoom drijft gewoon rond en maakt een eiwit en als er
geen signaal sequentie is blijft het eiwit in het cytosol, als er wel een signaal aanwezig is voor de
kern of mitochondriën / chloroplast dan vindt er post-translationele translocatie (het eiwit door het
membraan krijgen dat al helemaal geproduceerd is) plaats door
het betreffende membraan. Dit gebeurt na de productie van het
eiwit.
De kern
De kern is omgeven door een dubbel membraan en op bepaalde
plekken wordt het dubbele membraan doorbroken door het
nucleair pore complex. Dit complex importeert de eiwitten die
nodig zijn in de kern.
Nuclear pore complex
Werkt als een soort zeef. Waardoor eiwitten die
kleiner dan 40 kDa gewoon door diffusie de kern
kunnen binnenkomen. (<40kDa ongehinderde
diffusie). Zijn de eiwitten groter dan 40kDa en die
in de kern aanwezig moeten zijn, moeten
doormiddel van actieve import geïmporteerd
worden en dit kost energie (GTP). (>40kDa
actieve import en export, kost GTP) Dit kost geen
ATP maar GTP! Het wordt ook wel een basketbal
netje genoemd.
, Eiwitten sorteren
Er zijn twee namen voor de aminozuurvolgorde binnen de eiwitten.
• Nuclear localisation signaal (NLS), midden in eiwit
• Nuclear exportation signal (NES), midden in het eiwit
Sommige eiwitten bevatten beide signaal sequenties en kunnen daarom ook wisselen tussen de kern
en het cytosol. De ratio tussen beide domeinen geeft aan hoe snel een kerneiwit weer terug de kern
inkomt, na de mitose, wat als de cel gedeeld heeft dan lost het kern membraan op en alle eiwitten in
de kern worden gemengd met de rest. Dan krijg je twee cellen met een nieuw kernmembraan en
moeten de cellen weer gesorteerd worden. Als je meer NLS heb dan NES dan komt het eiwit sneller
weer terug de kern in, dit is een beetje een indicatie hoe hard een eiwit nodig is.
Eiwit > Kern
Om het eiwit in de kern te krijgen heb je nucleaire import receptoren nodig. ( Receptoren zijn
eiwitten die binden aan stoffen of andere eiwitten. ) De receptoren herkennen NES signaal, ze
binden 3 verschillende soorten eiwitten. En nemen deze dan mee de kern in. Het kan ook zijn dat er
nog een adapter eiwit nodig is, een adapter eiwit bindt aan het cargo (eiwit dat de kern in moet) en
zorgt als adapter als tussenstuk dat deze weer bindt aan de receptor, zodat het geheel de kern weer
in gebracht wordt.
Import
Een paar eiwitten die in de kern zitten om hun functie uit te voeren zijn. (import)
• Helicase
• DNA en RNA Polymerase
• Histonen
• Transcriptie factoren
• DNA-reparatie factoren
Als het eiwit in de kern is gekomen gebeurt het volgende. Hier kost het energie (GTP). Ran-GTP
bindt aan het nucleair import receptor (NIR) , hierdoor laat de NIR het cargo los en zo komt het eiwit
,Hoorcollege 1: introductie en eiwit
lokalisatie
Cytosol
Eukaryoten bestaan uit verschillende onderdelen die niet voor komen in bacteriën en virussen. Zoals
het ER, Golgi. Het is een veel ingewikkeldere cel.
De cel heeft deze verschillende onderdelen die helpen bij oppervlakte vergroten, het scheiden van
processen en de pH stabiel houden. Hierdoor kan de cel meer complexe problemen aan en de cellen
kunnen zich specialiseren. Er vinden dus verschillende cel processen die plaats vinden in of op
verschillende Membrane-enclosed orgnanelles. In elk van zon organel zijn andere specifieke type
eiwitten nodig (transcriptie factoren in de celkern).
Eiwitten hebben dus allemaal een andere plek in de cel, maar het wordt wel allemaal door hetzelfde
apparaat gemaakt. Ze worden gemaakt door Ribosomen. De ribosomen drijven rond in het cytosol of
zitten op het ER membraan, maar niet op de plek waar die eiwitten horen te functioneren. Alle
eiwitten worden gemaakt door ribosomen in het cytosol.
Een eiwit dat ergens binnen de cel naar toe moet, geeft een bepaald signaal af in de vorm van een
specifieke volgorde van aminozuren.
Voor elk van deze richtingen is er een bepaald aantal aminozuurvolgorde nodig, dit wordt vervolgens
door andere eiwitten in de cel gescand, zodat de cel weet waar zon eiwit heen moet. Als er geen
lokalisering signaal in het eiwit aanwezig is, dan blijft het eiwit in het cytosol. Het cytosol is alles
buiten de kern. Dus Cytosol = cytoplasma – alle celorganellen, dus de vloeistof die overblijft.
Samenvatting
Een eukaryoten cel is ingewikkeld en heeft overal specifieke eiwitten nodig, en is het heel belangrijk
dat de cel weet en zorgt dat deze eiwitten op de juiste plek komen. Dit gebeurt door een specifieke
aminozuurvolgorde (kan je zien als een soort streepjescode). De aminozuurvolgorde zit altijd in het
midden van de hele aminozuur keten, dus niet ergens aan het einde.
,Kern
Hoe gaan de eiwitten naar de kern en naar de mitochondriën. Het ribosoom bestaat uit een kleine
sub unit en een grote sub unit, mRNA erdoorheen.
Eiwitten die bestemd zijn voor mitochondriën of chloroplasten of in de kern, worden gewoon eerst
helemaal geproduceerd in het cytosol. Een ribosoom drijft gewoon rond en maakt een eiwit en als er
geen signaal sequentie is blijft het eiwit in het cytosol, als er wel een signaal aanwezig is voor de
kern of mitochondriën / chloroplast dan vindt er post-translationele translocatie (het eiwit door het
membraan krijgen dat al helemaal geproduceerd is) plaats door
het betreffende membraan. Dit gebeurt na de productie van het
eiwit.
De kern
De kern is omgeven door een dubbel membraan en op bepaalde
plekken wordt het dubbele membraan doorbroken door het
nucleair pore complex. Dit complex importeert de eiwitten die
nodig zijn in de kern.
Nuclear pore complex
Werkt als een soort zeef. Waardoor eiwitten die
kleiner dan 40 kDa gewoon door diffusie de kern
kunnen binnenkomen. (<40kDa ongehinderde
diffusie). Zijn de eiwitten groter dan 40kDa en die
in de kern aanwezig moeten zijn, moeten
doormiddel van actieve import geïmporteerd
worden en dit kost energie (GTP). (>40kDa
actieve import en export, kost GTP) Dit kost geen
ATP maar GTP! Het wordt ook wel een basketbal
netje genoemd.
, Eiwitten sorteren
Er zijn twee namen voor de aminozuurvolgorde binnen de eiwitten.
• Nuclear localisation signaal (NLS), midden in eiwit
• Nuclear exportation signal (NES), midden in het eiwit
Sommige eiwitten bevatten beide signaal sequenties en kunnen daarom ook wisselen tussen de kern
en het cytosol. De ratio tussen beide domeinen geeft aan hoe snel een kerneiwit weer terug de kern
inkomt, na de mitose, wat als de cel gedeeld heeft dan lost het kern membraan op en alle eiwitten in
de kern worden gemengd met de rest. Dan krijg je twee cellen met een nieuw kernmembraan en
moeten de cellen weer gesorteerd worden. Als je meer NLS heb dan NES dan komt het eiwit sneller
weer terug de kern in, dit is een beetje een indicatie hoe hard een eiwit nodig is.
Eiwit > Kern
Om het eiwit in de kern te krijgen heb je nucleaire import receptoren nodig. ( Receptoren zijn
eiwitten die binden aan stoffen of andere eiwitten. ) De receptoren herkennen NES signaal, ze
binden 3 verschillende soorten eiwitten. En nemen deze dan mee de kern in. Het kan ook zijn dat er
nog een adapter eiwit nodig is, een adapter eiwit bindt aan het cargo (eiwit dat de kern in moet) en
zorgt als adapter als tussenstuk dat deze weer bindt aan de receptor, zodat het geheel de kern weer
in gebracht wordt.
Import
Een paar eiwitten die in de kern zitten om hun functie uit te voeren zijn. (import)
• Helicase
• DNA en RNA Polymerase
• Histonen
• Transcriptie factoren
• DNA-reparatie factoren
Als het eiwit in de kern is gekomen gebeurt het volgende. Hier kost het energie (GTP). Ran-GTP
bindt aan het nucleair import receptor (NIR) , hierdoor laat de NIR het cargo los en zo komt het eiwit
