Везикулярный транспорт (лекция 3) презентация

Содержание

Все встречающиеся в клетке формы и их изменения можно получить экспериментально на модельных липидных бислойных пузырьках (LUVs, large unilamellar vesicles) Давление; осмос;

Слайд 1Направления инвагинации мембраны
Формы мембранных структур, встречающиеся в клетке


Слайд 2 Все встречающиеся в клетке формы и их изменения можно получить

экспериментально на модельных липидных бислойных пузырьках (LUVs, large unilamellar vesicles)



Давление; осмос;
Электрическое поле;
Градиент рН


Слайд 3изменения формы мембраны определяются их физико-химическими свойствами


Формирование транспортных везикул может происходить

и без участия белков



Слайд 4COPI и COPII –окаймления

“клатриновые” окаймления:
АР1, АР2, АР3, АР4

GGA1, GGA2, GGA3

???

Окаймления (coats)



Слайд 5COP (Coat Proteins)-окаймления обслуживают биосинтетический путь:
COPI: intraGolgi , Golgi >

ER
COPII: ER > Golgi (ERGIC ?)



Слайд 6COPI:
Минимальная система in vitro:
ARF1* + коутомер (coatomer) + липосома

(из кислых липидов)

Слайд 7cyt
Golgi



Слайд 8Грузы селектируются за счет взаимодействия со своими мембранными рецепторами, узнающими определенные

последовательности в молекулах грузов (напр., KDEL, KKXX etc.)
На роль мембранных рецепторов претендуют белки семейства
р24:

Слайд 9В жизненном цикле COPI-везикулы присутствуют 2 GAP-активности

Медленная – циклы гидролиза ГТФ

на ARF1 под ее действием необходимы для накопления груза;
Она создает временное окно, в течение которого пузырек заполняется грузом

Быстрая - после полной сборки окаймления следует быстрый гидролиз ГТФ на ARF1, отделение пузырька и разборка окаймления; коутомер не является ARFGAP, тем не менее его ассоциация с везикулой значительно ускоряет гидролиз ГТФ.

Слайд 10COPI на эндосомах:
1. Нет γ- и δ-субъединиц
2. β-COP посттрансляционно модифицирован (фосфорилирован?)
3.

COPI на эндосомах мало по сравнению с мембранами АГ
4. Дефекты по ε -COP препятствуют образованию мультивезикулярных тел
5. Ассоциация с мембраной зависит от Rab-белков , а не ARF1


ARF6-GTP - локализован на ПМ
ARF6-GDP – локализован на рециклирующих эндосомах
ARF 6 взаимодействует с Rac1 и участвует в реорганизации кортикального актинового цитоскелета



COPI на других органеллах


Слайд 12COPII : ER > G (ERGIC)
минимальная система in vitro:
Sar1p - инициирующая

малая ГТФаза;
два белковых комплекса:
р13/р31 и
р23/р24

СOPII-везикулы


Слайд 13Sar1pGAP
Sar1p GEF
Emp24p-семейство


Слайд 14После добавления к р23/р24-комплексу комплекса р13/р31 происходит их стабилизация (полимеризация) и

искривление мембраны. Таким образом, в случае COPII-окаймления движущей силой искривления является изменение конформации белков.

Слайд 16«Клатриновые» окаймления (Clathrin coats)

АР (adaptor proteins) -1, -2, -3, -4
GGA (Golgi-localized

adaptor, γ-ear containing, ARF- binding protein) 1,2, 3
HRS/SNX?

Слайд 17Клатриновые окаймления
AP-комплексы состоят из адаптинов (adaptins)


Слайд 18Структура клатринового олигомера (трискелиона) и модель сборки плоской клатриновой решетки
video
Клатрин при

определенных условиях (рН 6.7, Mg2+) обладает способностью к самосборке

Слайд 19Плоские решетки, по-всей видимости, играют роль сортирующих платформ в эндосомах и

ассоциируются с мембраной через HRS/SNX
Cемейство SNX (sorting nexins) сод. около 30 членов,
способны взаимодействовать с клатрином и с определенными рецепторами
HRS –взаимодействует с клатрином и с PI3-фосфатом на мембране, узнает ТК рецепторы

Окаймленные ямки


Слайд 20TGN

cytosol
Сборка GGA- и AP1-зависимых окаймлений (на мембранах транс-Гольджи и эндосом)
Инициирующая ГТФаза

ARF1 (GTP) рекрутирует GGA или АР1
ARF1-GGA рекрутирует рецептор к маннозо-6-фосфату (MPR), что создает условия для сборки клатринового окаймления

Слайд 21AP3 - гомологичен другим АР-окаймлениям, но работает без клатрина
Осуществляет непосредственный

транспорт лизосомных белков из TGN в вакуоль (лизосомы). Эндосомы?

ARF1 инициирует сборку
Нуклеация – казеин-киназа1 (csk1) фосфорилирует β3-субъединицу АР3
Сборка окаймления, рекрутирование груза




Слайд 23Как инициируется сборка АР-2 окаймления?
Сборку инициируют рецепторы-грузы
Но: в одни и те

же ямки могут попадать рецепторы различной природы (метаболические и сигнальные)

2. Сборка идет конститутивно
Фибробласты : 2-3 тыс ОЯ/мин

Оказалось, что на мембране существуют области, «разрешенные» для формирования окаймленных ямок, именно в пределах такой области и может инициироваться сборка новых окаймлений
Большую роль в стабилизации «зон эндоцитоза» играет актиновый цитоскелет

На роль инициаторов претендуют PI(4,5) P2 и синаптотагмин


Слайд 24


AP180 имеет самое высокое сродство к клатрину
Endophilin – LPA-ацилтрансфераза - добавляет

к LPA остаток арахидоновой кислоты, у которой менее упорядоченная структура и больший диаметр > искривление мембраны


Eps15/epsin – участвуют в сортировке груза, определении границ ОЯ и связи с кортикальным актином. В митозе фосфорилированы, что блокирует эндоцитоз

На начальном этапе формирования ОЯ работают белки, определяющие границу будущей инвагинации


Слайд 25Механизмы сортировки рецепторов в окаймленные ямки
АР2 узнает сигнальную последовательность в цитоплазматическом

домене рецептора ( в основном метаболические рецепторы, которые постоянно локализуются в ОЯ)
Сигнальные последовательности играют меньшую роль, заякоривание в ОЯ происходит через взаимодействие с сопутствующими белками (accesory proteins) Eps15/epsin. Существенно убиквитинирование груза. Этот механизм характерен для рецепторов, попадающих в ОЯ только в результате стимуляции (рецептор ЭФР)
GPCR (G-protein coupled receptors) – связываются с АР2 через аррестин



LL

Y


1

2


Слайд 26


Формирование окаймленной ямки (ОЯ)


Слайд 27Dynamin –атипичная ГТФаза (100 кДа)
Обладает высокой скоростью гидролиза ГТФ






Динамин способен взаимодействовать

с множеством белков

Поскольку концентрация ГТФ в клетке очень высока (1 mM), то динамин д.бы в основном находиться в ГТФ-св. форме. Но это не так , поскольку осуществляется регуляция обмена нуклеотидов на динамине.


Слайд 28Цепочки динамина способны формировать спирали вокруг липидных (и белковых) тубул, шаг

спирали зависит от связанного нуклеотида

GTPγS GDP


Слайд 29Существует несколько изоформ динамина (Dyn 1, 2, 3), Dyn 1 /2

участвуют в работе окаймлений (клатриновых и кавеолиноых), Dyn 3 «занимается» тубуляцией
(Т-система скелетных мышц)

Слайд 30
Формирование и разборка АР-2 окаймления – процесс, в ходе которого взаимодействия

разных элементов ОЯ друг с другом происходят в строгой очередности
Как идет его «оркестровка»?

Слайд 33По-видимому, большинство белков в клетках выполняют более чем одну функцию (уже

известную нам),
другая (или другие) может оказаться весьма неожиданной



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