Регуляция везикулярного транспорта (Лекция 1) презентация

Содержание

Слайд 1РЕГУЛЯЦИЯ ВЕЗИКУЛЯРНОГО ТРАНСПОРТА

Елена Сергеевна Корнилова
Лаборатория динамики внутриклеточных мембран
Институт цитологии РАН, С.-Петербург


Слайд 2
Транспорт макромолекул между клеточными компартментами


Слайд 3Press Release
The Nobel Assembly at Karolinska Institutet
has today decided to

award
The 2013 Nobel Prize in Physiology or Medicine


for their discoveries of machinery regulating vesicle traffic, major transport system in our cells

The three Nobel Laureates have discovered the molecular principles that govern how this cargo is delivered to the right place at the right time in the cell.

jointly to James E. Rothman, Randy W. Schekman
and Thomas C. Südhof


Слайд 4Везикулярный транспорт – это перенос макромолекул-грузов, «упакованных» в мембранные пузырьки, или

везикулы, от одного мембранного компартмента клетки к другому.
Грузами могут быть как белки, так и липиды

В этом процессе участвуют все мембранные компартменты, кроме митохондрий


Слайд 5Компартмент:
Имеет характерную морфологию, постоянный липидно-белковый состав, выполняет набор определенных функций
существует

постоянно ( preexisting) – стабилен

Транспортная везикула:
Несет груз, возникает на мембране компартмента-донора и исчезает после слияния с компартментом-мишенью




Слайд 6Основные стадии транспортного процесса







Мембрана-донор
Акцептор (мишень)
Сборка транспортной везикулы (budding)
транспортировка
нацеливание/узнавание/сближение/ заякоривание

(targeting/recognition/tethering/docking)
Слияние (fusion)
Рециклирование регуляторных

транспортных белков

Белки окаймлений (COPI, II, клатрин-зависимые etc.)
Белки-грузы, рецепторы грузов
Регуляторные транспортные белки, обеспечивающие прохождение дальнейших стадий (Rab-белки)
МТ, актиновые структуры
3+4. Rab-белки и их эффекторы, NSF-SNAP-SNARE система

4

3

2

1


Слайд 8Эндоцитозный путь: интернализация, рециклирование, трансцитоз, путь лизосомальной деградации
Ретроградный путь


Слайд 9Эндоцитозный, или ретроградный путь – это путь от плазматической мембраны внутрь

клетки

Ранние эндосомы – основная сортирующая станция на эндоцитозном пути

Рециклирование (возврат на ПМ)

Переход в поздние эндосомы (вступление на путь лизосомной деградации)

фагоцитоз

трансцитоз

доставка в TGN



Слайд 10Биосинтетический и секреторный (или экзоцитозный) путь антероградный путь































Лиз
Лиз
Ядро
ЭПР
АГ
СГ
РЭ
ПЭ


Слайд 11Основная часть биосинтетического пути –
от ЭПР к цис-Гольджи, через цистерны

Гольджи до транс-сети Гольджи (trans-Golgi network, TGN)

TGN – основная сортирующая станция на биосинтетическом пути

секреция

доставка на апикальную или базолатеральную ПМ
(экзоцитоз)


ранние и поздние эндосомы

лизосомы

другие органеллы


Слайд 12
В ходе везикулярного транспорта идет постоянный процесс сортировки компонентов мембран: т.наз.резидентные

компоненты удерживаются в мембране органеллы, тогда как компоненты-«грузы» исключаются из нее

пример: аппарат Гольджи
При огромном потоке синтезированных de novo белков, перемещающихся из цис-цистерн в транс-цистерны, сами цистерны сохраняют свою идентичность (т.е. определенный набор белков и липидов)


Слайд 14Брефельдин А – блокирует транспорт из ЭПР в Гольджи, не влияя

на транспорт в обратном направлении

Слайд 15

Sciaky et al., 1997, JBC 139 (5)
Brefeldin A GFP-GalTase in HeLA

4 sec intervals


Слайд 16Брефельдин А – блокирует транспорт из ЭПР в Гольджи, не влияя

на транспорт в обратном направлении

Sciaky et al., 1997, JBC 139 (5)
Brefeldin A GFP-GalTase in HeLA

В присутствии микротрубочек МТ разобраны Нокодазолом


Слайд 17Зачем нужен везикулярный транспорт?
Обеспечение подвижности клетки


Слайд 18Суперсемейство малых ГТФаз






Ras
Rab
Rho
Rac
ARF
Ran







Регулируют
разные
стадии
везикулярного
транспорта
сигналинг
Импорт в ядро


Слайд 19Специфическое взаимодействие с мембраной-мишенью (“tethering”) – первая стадия слияния мембран
или
стимуляция иных

клеточных реакций


Малые ГТФазы 20-30 kDa

низкая собственная скорость гидролиза ГТФ


Cell’s “top-managers”


Слайд 20МЕТОДЫ
Микроскопия (флуоресцентная, электронная)
Фракционирование (дифференциальное, в градиентах плотности
Биохимические методы
4. Системы in vitro

Генно-инженерные подходы

Методы системной биологии, моделирование


Слайд 21Генно-инженерные методы :

мутантные формы белков
Нокауты
siRNA

Флуоресцентные методы

Окраска антителами фиксированных клеток
конструкции «белок-GFP»

комплексы лигандов с флуорофорами
(Cy3 Alexa, QDs)




Слайд 23ФИ-3-киназа р85 отвечает на действие ЭФР, но не ко-локализуется с рецептор-содержащими

эндосомами.

0 мин


15 мин


60 мин



90 мин

ЭФР-Р р85


Слайд 2415 мин после стимуляции эндоцитоза в клетках А431


Слайд 25Leica TCS SP5


Слайд 2615 мин
30 мин
60 мин
Проблема лимитов разрешения


Слайд 27МТ в фиксированых клетках
МТ в живых клетках
(альфа-тубулин-EGFP)


Слайд 28Электронная микроскопия: тонкая структура, но маленькое поле;
артефакты при обработке
N


Слайд 3017% Перколл
33% Перколл



Фракционирование:
Разделение поздних эндосом и лизосом при центрифугировании в градиенте

Перколла



























Слайд 32Total membranes
ПМ


Разделение органелл в градиенте Перколла с последующей ЕМ фракций


Слайд 33Степень ассоциации Rab7 c ПЭ коррелирует с эффективностью сортировки рецептора ЭФР


Слайд 34На поздних стадиях эндоцитоза области локализации Rab7 и активно сортирующегося рецептора

ЭФР пересекаются

А431

EGFR Rab7

EGFR merge Rab7

10 мин

60 мин ЭФР

180 мин

30 мин

KN

CD126

WT


Слайд 35



контроль

вортманнин










ТФ-Р

ERD2


контроль


вортманнин

Вортманнин приводит к накоплению в околоядерной области укрупненных везикулярных структур

ЭФР-Р

Клетки А431


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика