Vezikulris transzport Dr med habil Khidai Lszl Egyetemi

Vezikuláris transzport Dr. med. habil. Kőhidai László Egyetemi docens Semmelwesi Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet 2020. október 08.

Figure 13 -1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Intracelluláris vezikuláris transzport Kommunikáció – sejten belül; sejt-környezet § Belső membránrendszer § Anyagok felvétele és emésztés helyére (lizoszómák) szállítása - endocitózis § Proteinek szállítása az ER-Golgi útvonalon a felszíni membránhoz - exocitózis

Vezikuláris transzport fő útvonalai a sejtben

Intracelluláris vezikuláris transzport § A kétirányú, kompartmentek közti transzport egyensúlyban van § Ezt a membránproteinek folyamatos visszaáramlása biztosítja

Bioszintetikus-szekréciós útvonal Endocitotikus útvonal Helyreállító-fenntartó útvonalak

Transzport vezikulum § A membránnal határolt vezikulumok meghatározott anyagokat szállítanak • Szekréció • Lizoszómális enzimek • Membrán és ECM összetevői § A szállítás irányát a membrán összetevői határozzák meg ld. donor és target compartmentek

A vezikuláris transzport molekuláris alapjai § A bioszintetikus-szekréciós és az endocitotikus útvonalak 10 vagy több kompartment között teremtenek kapcsolatot § Megfelelő molekuláris egyezés (receptor/ligand) határozza meg a transzport irányát, a membránok fúzióját.

Burkos vezikulumok A burok szerepe: § Egyes membrán-komponenseket (pl. receptorok) meghatározott membrán-foltokba (patch) koncentrál § A burokkal fedett felszín lefűződésének elősegítése – vezikulum képzés

Burkos vezikulumok típusai § Clathrin-burkos vezikulum § COPII-burkos vezikulum Mindegyik típusra eltérő traszport jellemző

Clathrin-burkos vezikulum: Golgi – plazmamembrán transzportok COPI- és COPII-burkos vezikulumok: d. ER - Golgi közti transzportok

A három burkos vezikulum morfológiailag is megkülönböztethető

Clathrin burkos vezikulumok

A clathrin-burok építőeleme a triskelion Figure 13 -7 a, b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Clathrin-burok A triskelion zikk-zakk és globuláris szerkezeti elemei

Clathrin-coat Position of heavy and light chains in the wall

Összefoglalás: Clathrin-burkos vesiculum

Clathrin-burkos vezikulum leválása BUROK KÉPZÉS ÉS CARGO KIVÁLASZTÁS LEFŰZŐDÉS KEZDETE Alberts et all. Molecular Biology of the cell VEZIKULUM KÉPZŐDÉSE BUROK LEVÁLÁSA

Receptor-mediált endocitózis A dynamin szerepe a lefűződés folyamatában A Dinamin egy Gfehérje, GTP-t köt és bont. Alberts et all. Molecular Biology of the cell

Receptor-mediált endocitózis Alberts et all. Molecular Biology of the cell

Vezikuláris transzport: d. ER - Golgi

Figure 13 -24 b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

d. ER-Golgi: Előre haladó transzport – COPII (1)

d. ER-Golgi: Előre haladó transzport – COPII (2) Figure 13 -20 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

d. ER-Golgi: Előre haladó transzport – COPII (3) Figure 13 -13 d Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 13 -24 b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Golgi- d. ER: Retrográd transzport – COPI Figure 13 -24 a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Vezikuláris transzort: A citoplazma egyéb részei

A vezikulum célba juttatás fő lépései SNARE – soluble N-ethylmaleimide sensitive factor attachment protein receptor Figure 13 -14 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

A célbajuttató rendszer regenerálása NSF – N-ethylmaleimide sensitive factor Figure 13 -18 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

A vezikulumok fúziójának lépései Figure 13 -17 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Molekuláris kölcsönhatások a fúzió során – Transz-SNARE - Figure 13 -16 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

SNARE proteinek szubcelluláris megoszlása syntaxin VAMP SNAP-25 egyéb CCP – cl. -coated pit CCV – cl-coated vesic. DCV – dense core vesic. IC – intermed. comp. SNARE – soluble N-ethylmaleimide sensitive factor attachment protein receptor

Figure 13 -52 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

A transzport egyéb fontos elemei

G-proteinek szerepe a vezikuláris transzportban (1)

G-proteinek szerepe a vezikuláris transzportban (2)

Exocitózis

Az exocitózis fő lépései Figure 13 -66 a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 13 -66 b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

A szállított molekulák koncentrálása membrán leválás révén Figure 13 -65 a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 13 -72 a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Függelék A következő diákon található információk tájékoztató jellegűek, nem képezik a Sejttan tantárgy törzsanyagát.

Clathrin felépítésének összehasonlítása

A clathrin-burok kialakulásában résztvevő protein-protein és protein-lipid kapcsolatok

Emlősök clathrin-kötő fehérjéi

Homotipikus fúzió Figure 13 -22 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Figure 13 -15 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

A ‘retromer’-t burkoló molekuláris komplex elemei - Retrográd transzport endoszómákból a TGN-be - SNX 1 - Sorting nexin-1 PX – phosphoinositide binding domain BAR – dimerization and membrane binding VPS =vacuolar protein sorting VPS 26 VPS 29 VPS 35

Figure 13 -54 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Endoszómális válogatás: ubiquitinált proteinek Multivezikuláris testek ESCRT - endosomal sorting complex required for transport Figure 13 -58 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)