Deel 4 – celorganisatie & beweging
Intracellulair transport & proteïnesortering
Membraan-omsloten organellen
Cytosol Bevat: veel metabole pathways, proteïne synthese, cytoskelet
Nucleus Bevat: gen, DNA & RNA synthese
ER Synthese van meeste lipiden, synthese van eiwitten voor transport naar
organellen & plasmamembraan
Golgi-apparaat Modificatie, sortering & verpakking van proteïnen & lipiden voor secretie
of transport naar organellen
Lysosomen Intracellulaire afbraak
Endosomen Sotering endocytose materiaal
Mitochondriën ATP synthese bij oxidatieve fosforylatie
Chloroplasten ATP synthese & koolstof fixatie bij fotosynthese
Peroxisomen Oxidatieve afbraak van toxische molecules
Cytoskelet organiseert cel
- Cermorfologie
- Houdt organellen op hun plaats
- Laat gericht transport van materiaal toe door motoreiwitten
- Laat beweging van cel toe
Diffusie tijd
- Stijgt met diameter
- Routes, snelwegen aanleggen
- Cytoskelet maakt routes aan
Principes van proteïnesortering
Eiwitsynthese start in cytosol door ribosomen, bestemming hangt af van sorteringssignalen in
aminozuursequentie v/h eiwit. Zonder signaal blijft eiwit in cytosol
Belangrijkste mechanismen:
1. Kernporiecomplex
- Transport door nucleair membraan
- Selectieve poortjes
- Zonder ontplooien eiwit
2. Eiwit translocons
- Tranport door organel membranen
- Door hydrofobe membraan energie & ontplooien eiwitstructuur
3. Transport vesikels
- ER ander compartimenten
- Membraanproteïnen
- Luminale residente proteïnen
Luminale residente proteïnen:
- In het ER-lumen wordt ingebracht tijdens translatie,
- Niet wordt getransporteerd naar Golgi, lysosomen of extracellulair,
- Een retentiesignaal bevat dat het in het ER houdt (klassiek: KDEL-sequentie)
Functies (essentieel voor werking ER):
- Chaperonnes → helpen bij correcte eiwitvouwing (bv. BiP/GRP78).
Hoofdroutes:
- Enzymen → vormen disulfidebruggen, glycosyleren of controleren kwaliteit.
- 1. Kwaliteitscontrole
ER secretorische→ herkennen
route verkeerd gevouwen
geel eiwitten en houden ze in het ER.
- Calcium-bindende eiwitten → dragen bij aan Ca²⁺-homeostase in het ER
, 2. PM endocytotische route groen
Signaalsequenties sturen eiwitten naar juiste compartiment
- Standaard locatie (zonder sequentie, na synthese) = cytosol
- Vaak signaalsequentie verwijderd na sortering
- Verwijderen / toevoegen van signaal andere lokalisatie (foutieve targeting)
Consensussequenties: lichte variaties zijn mogelijk eigenschappen > exacte sequentie
Rood: pos. aminozuren
Blauw: neg. aminozuren
Groen: hydrofoob
, Kernporiecomplex
- Perforaties in dubbele membraan = selectieve poortjes
- In: nucleaire eiwitten
- Uit: transporteiwitten, processed mRNA, rRNA, tRNA
Nucleaire membraan = dubbele membraan + bindingsplaatsen voor chromosomen & nucleaire
lamina
Deel van ER omhulsel
Nucleaire lamina = eiwitfilamenten teg. binnenkant v. membraan: structurele ondersteuning
nucleaire envelope
30 vesch. Eiwitten overspanning binnenste & buitenste nucleaire membraan
Structuur Doorgang
-Eiwitfibrillen aan cytosolaire & nucleaire zijde - Niet-selectief voor kleine wateroplosbare
-Achtvoudige symmetrie moleculen
-Watergevulde doorgangen door hydrofobe membraan - Selectief voor grote moleculen
- Nucleair lokalisatie signaal (NLS)
- Reeks pos. aminozuren
- Herkend door nucleaire import
receptoren
Transportmechanisme - Eiwitten niet ontplooid
1. Nucleaire import receptor (NIR) bindt aan eiwit met NLS in cytosol = associatie
2. Complex bindt aan cytosolaire fibrillen van kernporiecomplex
3. Actieve migratie door eiwitnetwerk van porie via interacties met Phe-Gly-
herhalingssequenties (centrale barrière)
4. Dissociatie in nucleus (nucleaire import receptor ontbindt)
Ran Ran & transportmechanisme
- = monomeer G-proteïne - Ran-GTP bindt aan NIR in nucleus
- Zorgt voor hydrolise GTP & levert energie - Eiwit vrijgegeven in nucleus
- Ran-GTP in nucleus - Recycling: NIR & Ran-GTP migreren naar
- Ran-GDP in cytosol cytosol (gradient)
- Gradient bepaalt richting van transport - GTP-hydrolyse door RanGAP Ran-GDP
dissocieert van NIR
Intracellulair transport & proteïnesortering
Membraan-omsloten organellen
Cytosol Bevat: veel metabole pathways, proteïne synthese, cytoskelet
Nucleus Bevat: gen, DNA & RNA synthese
ER Synthese van meeste lipiden, synthese van eiwitten voor transport naar
organellen & plasmamembraan
Golgi-apparaat Modificatie, sortering & verpakking van proteïnen & lipiden voor secretie
of transport naar organellen
Lysosomen Intracellulaire afbraak
Endosomen Sotering endocytose materiaal
Mitochondriën ATP synthese bij oxidatieve fosforylatie
Chloroplasten ATP synthese & koolstof fixatie bij fotosynthese
Peroxisomen Oxidatieve afbraak van toxische molecules
Cytoskelet organiseert cel
- Cermorfologie
- Houdt organellen op hun plaats
- Laat gericht transport van materiaal toe door motoreiwitten
- Laat beweging van cel toe
Diffusie tijd
- Stijgt met diameter
- Routes, snelwegen aanleggen
- Cytoskelet maakt routes aan
Principes van proteïnesortering
Eiwitsynthese start in cytosol door ribosomen, bestemming hangt af van sorteringssignalen in
aminozuursequentie v/h eiwit. Zonder signaal blijft eiwit in cytosol
Belangrijkste mechanismen:
1. Kernporiecomplex
- Transport door nucleair membraan
- Selectieve poortjes
- Zonder ontplooien eiwit
2. Eiwit translocons
- Tranport door organel membranen
- Door hydrofobe membraan energie & ontplooien eiwitstructuur
3. Transport vesikels
- ER ander compartimenten
- Membraanproteïnen
- Luminale residente proteïnen
Luminale residente proteïnen:
- In het ER-lumen wordt ingebracht tijdens translatie,
- Niet wordt getransporteerd naar Golgi, lysosomen of extracellulair,
- Een retentiesignaal bevat dat het in het ER houdt (klassiek: KDEL-sequentie)
Functies (essentieel voor werking ER):
- Chaperonnes → helpen bij correcte eiwitvouwing (bv. BiP/GRP78).
Hoofdroutes:
- Enzymen → vormen disulfidebruggen, glycosyleren of controleren kwaliteit.
- 1. Kwaliteitscontrole
ER secretorische→ herkennen
route verkeerd gevouwen
geel eiwitten en houden ze in het ER.
- Calcium-bindende eiwitten → dragen bij aan Ca²⁺-homeostase in het ER
, 2. PM endocytotische route groen
Signaalsequenties sturen eiwitten naar juiste compartiment
- Standaard locatie (zonder sequentie, na synthese) = cytosol
- Vaak signaalsequentie verwijderd na sortering
- Verwijderen / toevoegen van signaal andere lokalisatie (foutieve targeting)
Consensussequenties: lichte variaties zijn mogelijk eigenschappen > exacte sequentie
Rood: pos. aminozuren
Blauw: neg. aminozuren
Groen: hydrofoob
, Kernporiecomplex
- Perforaties in dubbele membraan = selectieve poortjes
- In: nucleaire eiwitten
- Uit: transporteiwitten, processed mRNA, rRNA, tRNA
Nucleaire membraan = dubbele membraan + bindingsplaatsen voor chromosomen & nucleaire
lamina
Deel van ER omhulsel
Nucleaire lamina = eiwitfilamenten teg. binnenkant v. membraan: structurele ondersteuning
nucleaire envelope
30 vesch. Eiwitten overspanning binnenste & buitenste nucleaire membraan
Structuur Doorgang
-Eiwitfibrillen aan cytosolaire & nucleaire zijde - Niet-selectief voor kleine wateroplosbare
-Achtvoudige symmetrie moleculen
-Watergevulde doorgangen door hydrofobe membraan - Selectief voor grote moleculen
- Nucleair lokalisatie signaal (NLS)
- Reeks pos. aminozuren
- Herkend door nucleaire import
receptoren
Transportmechanisme - Eiwitten niet ontplooid
1. Nucleaire import receptor (NIR) bindt aan eiwit met NLS in cytosol = associatie
2. Complex bindt aan cytosolaire fibrillen van kernporiecomplex
3. Actieve migratie door eiwitnetwerk van porie via interacties met Phe-Gly-
herhalingssequenties (centrale barrière)
4. Dissociatie in nucleus (nucleaire import receptor ontbindt)
Ran Ran & transportmechanisme
- = monomeer G-proteïne - Ran-GTP bindt aan NIR in nucleus
- Zorgt voor hydrolise GTP & levert energie - Eiwit vrijgegeven in nucleus
- Ran-GTP in nucleus - Recycling: NIR & Ran-GTP migreren naar
- Ran-GDP in cytosol cytosol (gradient)
- Gradient bepaalt richting van transport - GTP-hydrolyse door RanGAP Ran-GDP
dissocieert van NIR
