Moleculaire Biologie van de Cel – Hoorcolleges – Deel II
Vesiculair Transport
Endocytose, exocytose, retrieval
Vesicles maken met behulp van coats → jasjes
1. Select cargo molecules
2. Curve the membrane
Verschillende typen coats
- Clathrine
- COPI
o Tussen golgi en terug naar ER
- COPII
o ER naar golgi
Een laag van adapter eiwitten die verschillende transmembraaneiwitten kunnen vangen (Cargo’s) en te
concentreren en om membraan te buigen. Daarnaast komt een laag van clathrine.
Fosfoinositiol → glycerol + 2 vetzuurstaarten → aan fosfaat groep zit een suikergroep met 6 kanten
Ze markeren verschillende organellen en domeinen in membranen.
Coincidence detection → maken van de eerste laag van de coat
,ARF GTPase – clahrine en COPI
SarI GTPase – COPII
Sec23/24 maken samen de eerste laag van de COPII coat
Sec13/31 maken de tweede laag (mand) om de coat te maken
Membraan buigen kost energie (ATP)
- BAR domein dimeer
o Membraanbinding eiwitten
- Triskelions
o Maken mandjes (buiging)
- Packing eiwitten
o Packinging van cargo’s
Dynamine maakt een spiraal om de nek van een vesicle en heeft als functie om het vesicle los te maken van het
membraan. Wanneer de vesicle is los gekomen moet de coat verwijderd worden. Dit moet een reversibel proces zijn.
Vesicle uncoating;
- Hydrolyse van PI(4,5)P2 door fosfatase
- GTP hydrolyse door GTPase
- Membraankromming activeert GAP en inactiveert GTPases
- Uncoating ATPase (hsp70 chaperone)
Vesicle targeting
- GTPases Rab controleren de vesicles transport
- Actieve vorm bindt aan motoreiwitten of fusie eiwitten en reguleren zo vesicle targeting
Rab5 kan een kinase aantrekken en gaat fosfoinositiden maken. (PI-3 kinase). Er wordt daardoor meer Rab5
gerecruteerd en dit zorgt voor een positieve feedback loop. Dit zorgt voor Rab5 membraan domeinen. Rab5
domeinen kunnen dus endosomen vangen.
SNAREs
- Zijn coiled coil eiwitten
o Alfa helixen die op een heel gunstige manier aan elkaar kunnen plakken
o Worden gereguleerd door Rabs
- Transmembraaneiwit
o T-snare
- Vesicle
o V-snare
- Homotypische fusie
o Groter organel maken door binding van SNAREs
- Verantwoordelijk bij synaptische fusie (vesicles)
- Medicijnen kunnen SNAREs afbreken, vaak in neuronentransport (neurotransmitter blokkades)
,SNARE dependent exocytose van synaptische vesicles is gereguleerd bij calcium (Ca2+).
Transport tussen ER en Golgi
- Van Golgi terug naar ER
o KDEL, C-terminaal
o Lysine – asparaginezuur – glutaminezuur –
leucine
o KDEL sequentie bindt aan KDEL receptor →
COPI gecoat
▪ pH afhankelijk
Golgi
- systeem van membranen, platte membranen
o heel veel stacks aan membranen
- modificatie van eiwitten
o glycosylatie
▪ In ER → aan asparagine gekoppeld
• N-linked glycosylatie
▪ In Golgi → aan threonine
• O-linked glycosylatie
▪ Verhoogt oplosbaarheid van
eiwitten
▪ Helpt bij eiwit vouwing
▪ Beschermt tegen degradatie
▪ Worden herkend door
suikergroepen in cell-cell signalering
- cis en trans
- sorteersysteem
o terug naar ER (cis)
o transport naar plasmamembraan (trans)
o secretoire vesicles maken (trans)
o lysosomen (trans)
- transport tussen golgi
o cis-kant wordt altijd met elkaar verbonden, vesicles vormen cisternae en komen uiteindelijk uit bij
de trans kant
Transport Golgi → lysosoom
- late endosoom / endolysosoom → lysosoom
- golgi produceert vesicles die versmelten tot late endosomen
- lysosomen hebben een hele lage pH
o H+ pomp waarbij H+ naar binnen wordt gepompt het lysosoom in onder hydrolyse van ATP
- Monnose 6-fosfaat tag
o Clathrine gecoate vesicle → lysosomen
, Fagocytose
Endocytose
-
- Heel beweeglijk
- Receptor-mediated endocytose
o Cholesterol
o LDL particles worden herkend door LDL-receptoren en komen in clathrine gecoate vesicles en
endosomen terecht
o Vesicles gaan met elkaar fuseren
o Snelle recycling van ldl receptoren en ldl particles komen vrij in endosomen en worden afgebroken,
vrij cholesterol komt nu vrij
- Transmembraan eiwitten
- Intraluminaire vesicles → geen coats maar ESCRT eiwitten
Autofagie → autofagosoom
- Kan niet-selectief of selectief voorkomen
- Dubbel membraan → fuseert met lysosoom
Exocytose
- Van golgi naar plasmamembraan
- Constitutief of gereguleerd
o Constitutief
▪ Continu
▪ Plasmamembraan bijhouden en balans houden
o Gereguleerd
▪ Door hormonen of neurotransmitters
Vesiculair Transport
Endocytose, exocytose, retrieval
Vesicles maken met behulp van coats → jasjes
1. Select cargo molecules
2. Curve the membrane
Verschillende typen coats
- Clathrine
- COPI
o Tussen golgi en terug naar ER
- COPII
o ER naar golgi
Een laag van adapter eiwitten die verschillende transmembraaneiwitten kunnen vangen (Cargo’s) en te
concentreren en om membraan te buigen. Daarnaast komt een laag van clathrine.
Fosfoinositiol → glycerol + 2 vetzuurstaarten → aan fosfaat groep zit een suikergroep met 6 kanten
Ze markeren verschillende organellen en domeinen in membranen.
Coincidence detection → maken van de eerste laag van de coat
,ARF GTPase – clahrine en COPI
SarI GTPase – COPII
Sec23/24 maken samen de eerste laag van de COPII coat
Sec13/31 maken de tweede laag (mand) om de coat te maken
Membraan buigen kost energie (ATP)
- BAR domein dimeer
o Membraanbinding eiwitten
- Triskelions
o Maken mandjes (buiging)
- Packing eiwitten
o Packinging van cargo’s
Dynamine maakt een spiraal om de nek van een vesicle en heeft als functie om het vesicle los te maken van het
membraan. Wanneer de vesicle is los gekomen moet de coat verwijderd worden. Dit moet een reversibel proces zijn.
Vesicle uncoating;
- Hydrolyse van PI(4,5)P2 door fosfatase
- GTP hydrolyse door GTPase
- Membraankromming activeert GAP en inactiveert GTPases
- Uncoating ATPase (hsp70 chaperone)
Vesicle targeting
- GTPases Rab controleren de vesicles transport
- Actieve vorm bindt aan motoreiwitten of fusie eiwitten en reguleren zo vesicle targeting
Rab5 kan een kinase aantrekken en gaat fosfoinositiden maken. (PI-3 kinase). Er wordt daardoor meer Rab5
gerecruteerd en dit zorgt voor een positieve feedback loop. Dit zorgt voor Rab5 membraan domeinen. Rab5
domeinen kunnen dus endosomen vangen.
SNAREs
- Zijn coiled coil eiwitten
o Alfa helixen die op een heel gunstige manier aan elkaar kunnen plakken
o Worden gereguleerd door Rabs
- Transmembraaneiwit
o T-snare
- Vesicle
o V-snare
- Homotypische fusie
o Groter organel maken door binding van SNAREs
- Verantwoordelijk bij synaptische fusie (vesicles)
- Medicijnen kunnen SNAREs afbreken, vaak in neuronentransport (neurotransmitter blokkades)
,SNARE dependent exocytose van synaptische vesicles is gereguleerd bij calcium (Ca2+).
Transport tussen ER en Golgi
- Van Golgi terug naar ER
o KDEL, C-terminaal
o Lysine – asparaginezuur – glutaminezuur –
leucine
o KDEL sequentie bindt aan KDEL receptor →
COPI gecoat
▪ pH afhankelijk
Golgi
- systeem van membranen, platte membranen
o heel veel stacks aan membranen
- modificatie van eiwitten
o glycosylatie
▪ In ER → aan asparagine gekoppeld
• N-linked glycosylatie
▪ In Golgi → aan threonine
• O-linked glycosylatie
▪ Verhoogt oplosbaarheid van
eiwitten
▪ Helpt bij eiwit vouwing
▪ Beschermt tegen degradatie
▪ Worden herkend door
suikergroepen in cell-cell signalering
- cis en trans
- sorteersysteem
o terug naar ER (cis)
o transport naar plasmamembraan (trans)
o secretoire vesicles maken (trans)
o lysosomen (trans)
- transport tussen golgi
o cis-kant wordt altijd met elkaar verbonden, vesicles vormen cisternae en komen uiteindelijk uit bij
de trans kant
Transport Golgi → lysosoom
- late endosoom / endolysosoom → lysosoom
- golgi produceert vesicles die versmelten tot late endosomen
- lysosomen hebben een hele lage pH
o H+ pomp waarbij H+ naar binnen wordt gepompt het lysosoom in onder hydrolyse van ATP
- Monnose 6-fosfaat tag
o Clathrine gecoate vesicle → lysosomen
, Fagocytose
Endocytose
-
- Heel beweeglijk
- Receptor-mediated endocytose
o Cholesterol
o LDL particles worden herkend door LDL-receptoren en komen in clathrine gecoate vesicles en
endosomen terecht
o Vesicles gaan met elkaar fuseren
o Snelle recycling van ldl receptoren en ldl particles komen vrij in endosomen en worden afgebroken,
vrij cholesterol komt nu vrij
- Transmembraan eiwitten
- Intraluminaire vesicles → geen coats maar ESCRT eiwitten
Autofagie → autofagosoom
- Kan niet-selectief of selectief voorkomen
- Dubbel membraan → fuseert met lysosoom
Exocytose
- Van golgi naar plasmamembraan
- Constitutief of gereguleerd
o Constitutief
▪ Continu
▪ Plasmamembraan bijhouden en balans houden
o Gereguleerd
▪ Door hormonen of neurotransmitters
